Όταν λοιπόν, οι ερευνητές, μείωσαν κατά 10 βαθμούς Κελσίου την θερμοκρασία του νερού στο ενυδρείο των Octopus bimaculoides (είδος χταποδιού του Ειρηνικού ωκεανού, γνωστό ως California two-spot octopus), τότε αυτά μετέβαλαν μεγάλα τμήματα του RNA τους, με αποτέλεσμα να αλλάξουν τις πρωτεΐνες που παράγει το σώμα τους. Η σχετική δημοσίευση έγινε στο περιοδικό “Cell”.
Τα «απίστευτα υψηλά επίπεδα» αυτής της μοριακής επεξεργασίας -το μεγαλύτερο μέρος της οποίας, λαμβάνει χώρα στο νευρικό σύστημα- μπορεί να βοηθούν τον εγκέφαλο των χταποδιών να συνεχίσει να λειτουργεί όταν πέφτουν οι θερμοκρασίες, εξηγεί ο Joshua Rosenthal, μοριακός νευροβιολόγος στο “Marine Biological Laboratory” της Μασαχουσέτης.
Μια άλλη μελέτη, που δημοσιεύθηκε επίσης στο Cell την ίδια ημέρα, κατέγραψε παρόμοια επίδραση της θερμοκρασίας στην επεξεργασία του RNA από τα καλαμάρια Doryteuthis opalescens.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν για περισσότερο από μια δεκαετία ότι τα κεφαλόποδα είναι εξπέρ στην επεξεργασία του RNA. Το DNA περιέχει τις οδηγίες για την παραγωγή πρωτεϊνών· ένα από τα βασικά δομικά στοιχεία του σώματος. Το DNA, όμως, στηρίζεται στο αγγελιοφόρο RNA (ή mRNA) για την μεταφορά αυτών των οδηγιών έξω από τον πυρήνα του κυττάρου και στις πρωτεΐνες που είναι υπεύθυνες για την κατασκευή άλλων πρωτεϊνών.
Το mRNA συνήθως αντιγράφει πιστά αυτές τις οδηγίες. Μερικές φορές όμως, το mRNA τροποποιείται, κάτι που μπορεί να αλλάξει τον τρόπο συμπεριφοράς αυτών των πρωτεϊνών ή ακόμα και το ποιες πρωτεΐνες παράγονται. Για παράδειγμα, περίπου το 3 τοις εκατό του mRNA στους ανθρώπους έχει την δυνατότητα να υποστεί επεξεργασία, αν και στην πραγματικότητα είναι λιγότερο αυτό που μεταβάλλεται.
Τα χταπόδια και τα καλαμάρια οδηγούν αυτή την επεξεργασία στα άκρα — αλλάζοντας χιλιάδες μόρια mRNA.
Το τι πυροδοτεί αυτόν τον καταιγισμό επεξεργασίας δεν είναι πάντα προφανές. Βάσει μίας προηγούμενης έρευνας, η θερμοκρασία θα μπορούσε να αποτελεί έναυσμα. Για να το ελέγξουν αυτό, ο Rosenthal και οι συνεργάτες του εκτέλεσαν πειράματα όπου αυξομείωναν την θερμοκρασία του ενυδρείου των χταποδιών, ψάχνοντας να δουν ποιες πρωτεΐνες παράγονταν στον εγκέφαλό τους. Η αύξηση της θερμοκρασίας προκάλεσε μικρής κλίμακας, μόνο, επεξεργασία. Αντίθετα, τα χταπόδια που βίωσαν πτώση της θερμοκρασίας εμφάνισαν περισσότερες από 20.000 μεταβολές mRNA, γεγονός που τροποποίησε περίπου το ένα τρίτο των οδηγιών για την παραγωγή πρωτεϊνών.
Αυτή η “μανία” επεξεργασίας ξεκίνησε μέσα σε λίγες μόνο ώρες — πιθανώς αλλάζοντας τη συμπεριφορά του εγκεφάλου των χταποδιών. Για παράδειγμα, η ομάδα διαπίστωσε ότι η επεξεργασία του mRNA έκανε την κινεσίνη -μια πρωτεΐνη που μεταφέρει άλλες πρωτεΐνες στα νευρικά κύτταρα- να επιβραδύνει την κίνησή της. Δεν γνωρίζουμε γιατί συμβαίνει αυτό, ίσως όμως βοηθά αυτήν την πρωτεΐνη-μεταφορέα να συγχρονίσει τις κινήσεις της με άλλες διεργασίες του κυττάρου που μπορεί να έχουν αρχίσει να εκτελούνται πιο αργά, λέει ο Rosenthal.
Τα καλαμάρια που εκτέθηκαν σε κρύο, επίσης μετέβαλαν την συμπεριφορά της κινεσίνης τους -αν και στην περίπτωση των καλαμαριών, οι αλλαγές βοήθησαν τις πρωτεΐνες να μετακινηθούν σε μεγαλύτερες αποστάσεις μέσα στα κύτταρα, λέει η Kavita Rangan, μοριακή βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο που διεξήγαγε την σχετική μελέτη.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι ασθένειες είναι σε θέση να προκαλέσουν τροποποίηση του RNA. Οι πρόσφατες μελέτες μας δείχνουν ότι οι περιβαλλοντικές μεταβολές, όπως η αλλαγή της θερμοκρασίας, μπορούν επίσης να διαμορφώσουν το mRNA, λέει η Heather Hundley, ερευνήτρια RNA στο Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα, η οποία δεν συμμετείχε στην συγκεκριμένη έρευνα.
Τα χταπόδια έχουν από καιρό αιχμαλωτίσει τη φαντασία του κοινού μέσω της ευφυΐας και της ικανότητάς τους για καμουφλάζ, προσθέτει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Matthew Birk, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο “Saint Francis” της Πενσυλβάνια. «Τώρα, βρίσκουμε ότι είναι περίεργα όχι μόνο εξωτερικά, αλλά και σε μοριακό επίπεδο».
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου