Caracatițele continuă să uimească! Își modifică ARN-ul la contactul cu frigul

Caracatițele se adaptează la condițiile de frig într-un mod unic, prin simpla modificare a ARN-ului. Cercetătorii de la Marine Biological Laboratory (MBL) și de la Universitatea din Tel Aviv au făcut această descoperire surprinzătoare. Aceștia au efectuat o serie de experimente pentru a vedea cum reacționează caracatițele la schimbările sezoniere. 

„Suntem obișnuiți să credem că toate ființele vii sunt programate de la naștere cu un anumit set de instrucțiuni. Ideea că mediul înconjurător poate influența aceste informații genetice, așa cum am demonstrat la cefalopode, este un concept nou”, a declarat Joshua Rosenthal de la MBL, într-un comunicat oficial publicat în EurekAlert.

Echipa a studiat caracatițele cu două pete din California (Octopus bimaculoides) pentru a înțelege mai bine legătura dintre variațiile de temperatură și activitatea sistemului nervos. Studiul a fost publicat în jurnalul Cell.

Caracatițele au fost aclimatizate la temperaturi ridicate și scăzute

Caracatița cu două pete se găsește adesea în largul coastelor Californiei și Mexicului. Oamenii de știință au secvențiat deja întregul lor genom, ceea ce a oferit un avantaj semnificativ pentru acest studiu.

Caracatițele au fost aclimatizate inițial la temperaturi ridicate, de 22 de grade Celsius, apoi la apă rece, de 13 grade Celsius. Echipa le-a monitorizat simultan activitatea ARN-ului.

Transcrierile ARN ale caracatițelor aclimatizate la rece și la cald au fost puse în corespondență cu genomul secvențiat după mai multe săptămâni de monitorizare. Acest lucru a ajutat la identificarea locațiilor de editare a ARN-ului.

Caracatițele și-au modificat ARN-ul la contactul cu apa rece

Atunci când caracatițele au fost expuse la bazine cu apă rece, cercetătorii au observat o creștere a editării ARN-ului. Activitatea de modificare a proteinelor a crescut în până la 13.000 de locuri cu ARN în sistemul nervos al animalelor.

„Editarea sensibilă la temperatură a avut loc în aproximativ o treime din siturile noastre – peste 20.000 de locuri individuale – deci nu este ceva care se întâmplă aici sau acolo, ci este un fenomen global”, a declarat coautorul principal, Eli Eisenberg de la Unversitatea Tel-Aviv.

Modificarea ARN-ului a afectat creierul caracatițelor

Oamenii de știință subliniază că modificările de editare a ARN-ului sunt doar temporare, ceea ce implică faptul că aceste animale folosesc metoda astfel încât să se adapteze la schimbările sezoniere de temperatură. Cu toate acestea, acest tip de editare a ARN-ului nu funcționează în cazul celor rapide asociate cu deplasarea de la apele de suprafață mai calde până la adâncimi mai reci.

De asemenea, cercetătorii au dezvăluit că editarea ARN-ului a afectat activitatea a două proteine necesare pentru funcționarea creierului caracatiței. Cel mai probabil, această reconfigurare îmbunătățește activitățile cerebrale ale caracatițelor în astfel de condiții.

Cercetătorii au speculat că aceste cefalopode cu corpuri moi ar putea folosi modificări genetice ca să se adapteze și la alte schimbări decât variațiile sezoniere. Acestea ar putea folosi acest mecanism ca să realizeze comportamente complexe, de exemplu, să rezolve puzzle-uri mecanice și să imite culori și texturi pentru a se camufla.

Vă mai recomandăm și:

Bateriile fabricate din crabi și homari ar putea fi viitorul energiei regenerabile 

Cercetătorii de la Harvard au aflat cum s-a dezvoltat atât de bine creierul cefalopodelor

Un adăpost pentru animale a tratat un câine dependent de alcool

Animalele joacă un rol-cheie în refacerea naturală a pădurilor