Кальмары изменяют свой генетический код «на лету» для адаптации к окружающей среде
Новое исследование, опубликованное в eLife доктором Эли Айзенбергом из Тель-Авивского университета в сотрудничестве с доктором Джошуа Дж. Розенталем из Университета Пуэрто-Рико, впервые показало, что животное может редактировать свой собственный генетический код «на лету», чтобы модифицировать большинство своих белков. Исследование было сосредоточено на редактировании РНК у кальмаров вида Doryteuthis pealieii.
«Мы продемонстрировали, что редактирование РНК является основным игроком в обработке генетической информации, а не исключением из правил», — заявил доктор Айзенберг. Исследование доказало, что саморедактирование mRNA организмом является критической эволюционной и адаптивной силой, кардинально меняющей весь его протеом.
Принцип редактирования
РНК — это копия генетического кода, которая транслируется в белок. Однако «транскрипт» РНК может быть отредактирован перед трансляцией, что открывает путь к созданию разных версий белков.
Для исследования учёные извлекли ДНК и РНК из кальмаров. Сравнив последовательности с помощью ДНК-секвенирования и вычислительного анализа, они идентифицировали несовпадающие участки как «отредактированные».
«Было поразительно обнаружить, что 60% РНК-транскриптов кальмара были отредактированы. Для сравнения, считается, что плодовая мушка редактирует только 3% своего состава», — отметил доктор Айзенберг. Одна из теорий предполагает, что такой масштаб редактирования связан с чрезвычайно сложной нервной системой кальмаров и может использоваться для реакции на изменение температуры и других параметров среды.
Будущие направления
Исследователи надеются использовать этот подход для поиска сайтов рекодирования у других организмов, чьи геномы не секвенированы.
«Мы хотели бы лучше понять, насколько распространено это явление в животном мире. Как оно регулируется? Как используется для обеспечения адаптивности?» — сказал доктор Айзенберг.
Это открытие может иметь значение и для медицины. Многие человеческие болезни часто являются результатом «неправильного свёртывания» белков. Вопрос о том, как лечить неправильно свёрнутые белки, которые могут генерироваться таким масштабным рекодированием, как у кальмаров, важен для будущих терапевтических подходов.