Kad je riječ o lignjama, jednostavno se ne možete ne zapitati.
Ne samo zato što su skliski, već i zato što imaju nevjerovatnu sposobnost genetskog uređivanja – to im omogućuje da podesite vlastitu RNK nakon što napusti jezgro.
To je ono što znači. Geni, barem kod ljudi, ostaju uglavnom nepromijenjeni dok se ne rekombiniraju i prenesu na sljedeću generaciju.
Ovo je isto za našu glasničku RNK (mRNA). Korisni molekuli čitaju našu DNK, stvaraju kratke male RNA poruke i šalju ih izvan jezgre kako bi ostatku ćelije rekli koji će proteini biti izgrađeni.
Jednom kada je ova mRNA napustila jezgru, vjeruje se da genetske informacije koje ona nosi ne mogu se mijenjati – ali novo istraživanje pokazalo je da to nije slučaj u živcima lignji.
“Otkrili smo da lignje mogu modificirati RNK na obodu ćelije”, kaže genetičar Woods Holea Joshua Rosenthal iz Morske biološke laboratorije (MBL).
“Djeluje masovnim podešavanjem živčanog sustava,” rekao je Rosenthal. “Ovo je zaista novi način evolucije.”
Tim je uzeo uzorke neuronskog tkiva odraslih muških dugodlakih lignji (Doryteuthis pealeii) i analizirao ekspresiju proteina kao i transkript lignje, koji je sličan u genomu, ali za mRNA.
Otkrili su da se u živcima liganja (ili neuronima) mRNA uređivala izvan jezgre, u dijelu ćelije zvanom akson.
Ovo uređivanje mRNA omogućava lignjama da fino podese proteine koje stvaraju na lokalnim tačkama. Zahvaljujući ovom otkriću, lignje su postale jedino stvorenje za koje znamo da to mogu.
Međutim, ovo nije prvi put da lignje pokazuju svoju genetsku sposobnost. Još 2015. godine tim naučnika iz MBL-a otkrio je da lignje uređuju svoju mRNA u svojoj jezgri do nevjerovatnog stepena – redova veličine više od onoga što se događa kod ljudi.
“Mislili smo da se sve uređivanje RNK odvijalo u jezgri, a zatim se modificirane RNA poruke izvoze u ćeliju”, objašnjava Rosenthal.
Ali tim je pokazao da dok se uređivanje događa u oba slučaja, ono se događa znatno više izvan jezgre u aksonu, nego unutar jezgre.
Hobotnice, sipe i lignje koriste uređivanje mRNA da diverzifikuju proteine proizvedene u nervnom sistemu. To je možda jedan od razloga zašto su ova bića mnogo pametnija od ostalih beskičmenjaka.
“Ideja da se genetičke informacije mogu uređivati na različite načine unutar ćelije nova je i proširuje naše razumijevanje kako jedan projekat genetskih informacija može dovesti do prostorne složenosti”, piše tim u novom članku.
“Takav postupak može fino podesiti funkciju proteina da pomogne u ispunjavanju specifičnih fizioloških potreba različitih ćelijskih regija.”
Iako je ovo trenutno samo zanimljiva genetska studija za lignje, biolozi vjeruju da bi na kraju ova vrsta sistema mogla pomoći u liječenju neuroloških poremećaja koji uključuju disfunkciju aksona.
CRISPR je potpuno promijenio igru kada je riječ o uređivanju DNK unutar naših ćelija, a RNA je znatno manje konstantna i stoga uređivanje može biti manje opasno.
“Uređivanje RNA je sigurnije od uređivanja DNK”, rekao je Rosenthal.
Studija je objavljena u Nucleic Acids Research.
Izvori: Fotografija: Wikipedia Commons
