دی جی شوسلر جونیور/شاتراستوک
اختاپوس ها کد ژنتیکی خود را تغییر می دهند تا با آب سردتر سازگار شوند
توضیح می‌دهد: «نکته جالب در مورد سفالوپودها این است که آنها پروتئین‌ها را به میزان بسیار بالاتری نسبت به سایر گونه‌ها یا خانواده‌های جانوری که می‌شناسیم دوباره کد می‌کنند.» یعنی آیزنبرگ در دانشگاه تل آویو در اسرائیل، که همچنین بر روی این مطالعه کار کرده است. او می گوید دلیل این امر به طور کامل مشخص نیست.
دو تا از پروتئین هایی که به طور قابل توجهی در پاسخ به دما تغییر کردند، کینزین-1 و سیناپتوتاگمین بودند که هر دو برای عملکرد سیستم عصبی ضروری هستند.
با این حال، محققان بر این باورند که مقیاس زمانی که در آن تغییرات رخ می‌دهد، نشان می‌دهد که این تغییرات به‌جای تغییرات ناگهانی، مانند تغییرات ناشی از جریان‌های آب، برای تفاوت‌های فصلی دما مناسب‌تر هستند.
سیناپتوتاگمین در اتصالات بین نورون ها به نام سیناپس یافت می شود، جایی که سطح کلسیم را حس می کند و باعث انتشار پیام های شیمیایی از سلولی به سلول دیگر می شود. ویرایش RNA باعث می‌شود که پروتئین‌های سیناپتوتاگمین در دماهای پایین‌تر تمایل کمتری به کلسیم داشته باشند.
روزنتال می گوید: «وسوسه انگیز است که فکر کنیم آنها این کار را برای سازگاری با یک محیط اصلاح شده انجام می دهند و اینجاست که نشان می دهیم آنها می توانند این کار را انجام دهند، حداقل در یک شرایط محیطی، که دما است.»
جاشوا روزنتال در آزمایشگاه بیولوژیکی دریایی در وودز هول، ماساچوست و همکارانش چگونگی اختاپوس دو نقطه ای کالیفرنیا را آزمایش کردند.اختاپوس bimaculoid) به تغییرات دمای آب در مخازن واکنش نشان می دهد.
تحقیقات قبلی نشان داده است که سفالوپودها مانند ماهی مرکب و اختاپوس توانایی بی نظیری در اصلاح RNA خود دارند. این مولکول‌های «پیام‌رسان» نسخه‌ای از دستورالعمل‌های ژنتیکی را از DNA به بخش‌هایی از سلول که در آن پروتئین‌ها ساخته می‌شوند، حمل می‌کنند. اما معلوم نشد چرا حیوانات این کار را کردند و چه تأثیراتی داشت.
بسیاری از حیوانات، از جمله انسان، دارای آنزیم هایی هستند که می توانند حروف را در RNA مبادله کنند تا این دستورالعمل ها را تغییر دهند. با این حال، برای اکثر حیوانات، اکثر تغییرات در RNA غیر کد کننده، یعنی RNAی که به پروتئین ترجمه نمی شود، رخ می دهد. این تغییرات ممکن است همچنان از راه های دیگر مفید باشد؛ به عنوان مثال، آنها می توانند بر نحوه رشد یا فعال شدن سلول های سیستم ایمنی بدن ما تأثیر بگذارند.
آنها به تدریج دما را به حدود 13 درجه سانتیگراد (55 درجه فارنهایت) برای یک گروه و 22 درجه سانتیگراد (72 درجه فارنهایت) برای گروه دیگر منتقل کردند. اختاپوس ها در سردترین مخزن بیش از 13000 تغییر در RNA خود ایجاد کردند که منجر به تغییراتی در پروتئین های حاصل شد.
آیزنبرگ می‌گوید هنوز خیلی زود است که بدانیم این تغییرات چگونه اختاپوس‌ها را بهتر با سرما سازگار می‌کند. هزاران پروتئین در سرد و گرم متفاوت هستند، بنابراین درک اینکه چگونه همه آنها به طور هماهنگ برای مقاومت اختاپوس در برابر تغییرات دما کار می کنند بسیار پیچیده است.
Kinesin-1 مسئول حمل و نقل محموله های شیمیایی از طریق میکروتوبول های طولانی درون نورون ها است که می تواند تا یک متر طول داشته باشد. در هنگام مسافرت، به نظر می رسد کینزین ها با پاهای کوچک راه می روند. ویرایش RNA بخشی از “پای” کینزین را در جایی که به میکروتوبول ها متصل می شود تغییر داد و باعث شد در دماهای پایین تر حرکت کند.
اختاپوس ها می توانند با تغییر کد ژنتیکی خود برای تغییر پروتئین های ساخته شده در سلول های عصبی خود، با تغییرات دما سازگار شوند.
موضوعات:
منبع: https://www.newscientist.com/article/2377527-octopuses-edit-their-own-genetic-code-to-adapt-to-colder-water/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
