Восьминоги адаптуються до нових умов життя, редагуючи власну РНК

При зниженні температури води восьминоги підлаштовуються до нього, змінюючи РНК та набір білків, які виробляються у клітинах їхньої нервової системи.

Генетичний код зберігається у клітинах як ланцюжків ДНК. На цій основі синтезуються «проміжні» молекули РНК, які вже є матрицею для виробництва білків. Кілька років тому у восьминогів виявили незвичайну здатність оперативно змінювати свої РНК, щоб адаптуватися до умов середовища, що змінюються. Тепер вчені показали, як це дозволяє їм підлаштовуватися до життя у холоднішій воді. Про це розповідається у статті, опублікованій у журналі Cell .

Джошуа Розенталь (Joshua Rosenthal) та його колеги з американської Лабораторії морської біології (MBL) та Тель-Авівського університету проводили лабораторні експерименти з каліфорнійськими двоплямистими восьминогами Octopus bimaculoides . Температуру води в акваріумі повільно змінювали, доводячи до 13 градусів Цельсія для однієї групи молюсків та до 22 градусів для іншої. Виявилося, у холоднішій воді восьминоги вносили масові зміни до РНК: вчені знайшли у них майже 13 300 змінених ділянок проти 550 у головоногих у теплих акваріумах.

Зокрема, автори нової роботи показали, що редагування РНК на холоді зачіпає білки кінезин та синаптотагмін , які залучені до роботи нервової системи. Перший бере участь у внутрішньоклітинному транспорті речовин, і внесені до його РНК зміни призводять до синтезу білків, які рухаються повільніше. Синаптотагмін працює в синапсах, реагуючи на присутність іонів кальцію; редагування РНК знижує його чутливість. Очевидно, таке послаблення функцій обох білків дозволяє нервовим клітинам пригальмувати перебіг деяких внутрішніх процесів, приводячи їх у відповідність до повільнішого метаболізму на холоді.

Варто сказати, що багато тварин редагують РНК, проте, як правило, це стосується сигнальних молекул, які виконують регулюючі функції і не є матрицею для синтезу білків. Люди подібні процеси зачіпають трохи більше трьох відсотків матричної РНК. У восьминогів цей механізм заходить куди далі: його масштаби на порядок більше. Така особливість дозволяє їм гнучко підлаштовувати клітинний метаболізм під поточні зовнішні умови, хоча як саме вона виникла і працює поки не зовсім зрозуміло.