Kalmarai gali redaguoti savo RNR precedento neturinčiu būdu, atranda mokslininkai

Ilgapelekis pakrančių kalmaras. (ephraimz / iNaturalist / CC BY-NC 4.0)

Kalbant apie kalmarus, jūs tiesiog negalite jų sulaikyti.

Ne tik todėl, kad jie slidūs, bet ir todėl, kad turi neįtikėtiną genetinio redagavimo gebėjimą – tai leidžia jiems patiems pakoreguoti savo RNR dar ilgai po to, kai ji paliko branduolį.

Štai ką tai reiškia. Bent jau žmonių genai dažniausiai išlieka nepakitę, kol jie rekombinuojami ir perduodami kitai kartai.



Tas pats pasakytina apie mūsų pasiuntinio RNR (mRNR). Naudingos molekulės nuskaito mūsų DNR, sukuria trumpus mažus RNR pranešimus ir išsiunčia juos už branduolio, kad praneštų likusiai ląstelės daliai, kuriuos baltymus reikia sukurti.

Kai ši mRNR išeina iš branduolio, manoma, kad jos nešamos genetinės informacijos negalima sujaukti, tačiau nauji tyrimai parodė, kad kalmarų nervuose taip nėra.

„Mes parodome, kad kalmarai gali modifikuoti RNR ląstelės periferijoje“, – sako Jūrų biologinė laboratorija (MBL), Woods Hole. genetikas Joshua Rosenthal.

„Jis veikia tokiu didžiuliu nervų sistemos pakeitimu“, Rosenthal pasakojo Laidinis . 'Tai tikrai naujas būdas eiti per gyvenimą.'

Komanda paėmė nervus iš suaugusių ilgapelekių pakrančių kalmarų patinų ( Doryteuthis pealeii ) ir išanalizavo baltymų ekspresiją bei kalmarus nuorašas , kuris yra panašus į genomą, bet skirtas mRNR.

Jie nustatė, kad kalmarų nervuose (arba neuronuose) mRNR buvo redaguojama už branduolio, ląstelės dalyje, vadinamoje aksonu.

Šis mRNR redagavimas leidžia kalmarams tiksliai sureguliuoti baltymus, kuriuos jie gamina vietinėse vietose (žr. diagramą žemiau). Su šia išvada kalmarai tapo vieninteliais mums žinomais padarais, galinčiais tai padaryti.

(Vallecillo-Viejo ir kt., Nucleic Acids Research, 2020)

Vis dėlto tai ne pirmas kartas, kai kalmarai demonstruoja savo genetinio redagavimo sugebėjimus. 2015 m. panaši MBL komanda atrado, kad kalmarai redaguoja savo mRNR savo branduolyje neįtikėtinai dideliu laipsniu – eilėmis daugiau nei tai, kas vyksta žmonėms.

„Manėme, kad visas RNR redagavimas įvyko branduolyje, o tada modifikuotos RNR yra eksportuojamos į ląstelę. Rosenthal paaiškina.

Tačiau komanda parodė, kad nors redagavimas vyksta abiejuose, jis žymiai daugiau vyksta už aksono branduolio, o ne branduolio viduje.

Taigi, kodėl kalmarai vargina? Kodėl jiems taip reikia pakeisti savo mRNR? Na, mes dar nežinome, bet tyrimų grupė turi keletą idėjų.

Naudojami aštuonkojai, sepijos ir kalmaraimRNR redagavimas, siekiant įvairinti nervų sistemoje gaminamus baltymus. Tai gali būti viena iš priežasčių, kodėl šie padaraiyra daug protingesninei kiti bestuburiai.

„Idėja, kad genetinę informaciją galima skirtingai redaguoti ląstelėje, yra nauja ir praplečia mūsų idėjas apie tai, kaip vienas genetinės informacijos projektas gali sukelti erdvinį sudėtingumą“, komanda rašo savo naujame laikraštyje.

„Toks procesas galėtų sureguliuoti baltymų funkciją, kad padėtų patenkinti specifinius fiziologinius skirtingų ląstelių regionų poreikius.

Nors šiuo metu tai tik įdomus genetinis kalmarų tyrimas, mokslininkai mano, kad ilgainiui tokio tipo sistema gali padėti gydyti neurologinius sutrikimus, įskaitant aksonų disfunkciją.

CRISPR visiškai pakeitė žaidimą, kai reikia redaguoti DNR mūsų ląstelėse, o RNR yra žymiai mažiau nuolatinė, todėl ją redaguoti gali būti mažiau pavojinga.

„RNR redagavimas yra daug saugesnis nei DNR redagavimas“, Rosenthal pasakojo Laidinis .

„Jei padarysite klaidą, RNR tiesiog apsiverčia ir išnyksta.

Tyrimas buvo paskelbtas m Nukleino rūgščių tyrimai .

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.