Осьминоги редактируют гены, чтобы становиться умнее

Источник «POSITIME» / фото - «positime.ru» 09.04.2017 19:30

Ученые Израиля выяснили, что осьминоги и другие представители подкласса двужаберных постоянно занимается редактированием собственной РНК, чтобы лучше адаптироваться к окружающей среде. Это позволяет головоногим становиться умнее, хоть и замедляет изменение генома.

Специалистам уже давно известны этапы экспрессии генов, когда по генетическому «чертежу» ДНК строятся функциональные белки и РНК. По имеющимся сведениям, сначала на матрице ДНК синтезируется мРНК, промежуточный переносчик информации. Потом на этой базе рибосомы собирают белки. Передача информации происходит без потерь и каких-либо изменений, последовательность аминокислотв белке точно соответствует порядку нуклеотидов в гене, который его кодирует. Что касается разнообразия белков, то оно возникает в организме благодаря их дальнейшим модификациям.

Реже происходит модификация мРНК. Это способствуют ферменты из семейства ADAR (аденозиндеаминазы РНК), превращающие нуклеотид аденозин в инозин. Изменение позволяет точно настроить функции белков, но встречается редко. У человека насчитывают примерно три процента измененной РНК, у дрозофил – от одного до четырех процентов. Но изральские ученые обнаружили, что осьминоги используют эту модификацию для адаптации к изменяющейся температуре.

В работе ученые проанализировали ДНК и РНК головоногих всех ветвей эволюционного древа: развитых двужаберных (осьминогов, каракатицы, кальмара), более примитивного наутилуса, брюхоногого моллюска аплизию, как контрольного представителя другого класса. Для обнаружения случаев редактирования РНК, ученые нашли систематические несоответствия между ДНК и РНК. У двужаберных обнаружилось почти сто тысяч отредактированных участков РНК, у аплизии и наутилуса – тысячу.

Чтобы понять, насколько активно модифицированная РНК участвует в создании белков, специалисты проанализировали протеом мозга осьминога. Они выяснили, что на основе отредактированной РНК у головоногого создано около 60 процентов его белков, в том числе те, которые отвечают за соединение нейронов. Именно редактирование РНК позволяет осьминогам следовать сложным поведенческим сценариям.
Кроме того, удалось выяснить, что модификация РНК заметно замедляет эволюцию двужаберных, так как она чувствительна к мутациям ДНК. Любая мутация способна закрыть возможность редактирования белка и лишить этих существ какой-то черты, важной для выживания.

Осьминоги, если судить по данным израильских ученых, выбрали отличную адаптивность и высокий уровень разумности, а не обычный эволюционный путь, который привел к появлению тех же млекопитающих.

Новость на сайте «POSITIME» / Интересные / 2017-04-09T19:30:00+03:00 / 707

Другие новости / Интересные

Интересные