Der Tintenfisch und sein genetischer Code: Faszinierende Entdeckungen

05 Juli, 2020
Eine neue wissenschaftliche Studie hat eine faszinierende Tatsache enthüllt. Tintenfisch-Neuronen besitzen die Fähigkeit, die Moleküle zu verändern, die ihren genetischen Code außerhalb des Zellkerns übertragen. Aber warum tun sie das eigentlich?
 

Kopffüßer gehören zum Mollusca-Stamm und es gibt etwa 700 verschiedene Arten, darunter der Oktopus, Tintenfisch, Kalmar, Sepia und Nautilus. Es handelt sich um wirklich außergewöhnliche Lebewesen mit einigen sehr faszinierenden Eigenschaften, wie beispielsweise ihrer Fähigkeit, sich zu tarnen. Einige Arten können Tintenstrahlen abschießen, mit denen sie ihre Jäger desorientieren.

Darüber hinaus gibt es Arten, die in den tiefsten Tiefen des Ozeans leuchten und andere, wie der Oktopus, können ihren Körper auf erstaunlichste Art und Weise verbiegen und verdrehen.

Heute wollen wir uns eingehender mit der Fähigkeit des Tintenfisches befassen, seinen genetischen Code zu verändern. Eine wirklich faszinierende Tatsache!

Wie können Kopffüßer all diese Dinge tun?

Die Antwort auf diese Frage lautet neuronale Kontrolle. Sie können beispielsweise ihre Farbe mit Hilfe von Pigmentzellen verändern, die sich in ihrem Mantel befinden. Diese Pigmente expandieren oder komprimieren sich als Reaktion auf eine Muskelkontraktion, die vom zentralen Nervensystem kontrolliert wird.

Ihre Fähigkeit, einer drohenden Gefahr sehr schnell zu entkommen, beruht auf einer Art Strahlenantriebssystem. Sie verfügen über ein System, das aus riesigen motorischen Nervenfasern besteht, welche die kraftvollen Kontraktionen der Muskulatur ihres Mantels kontrollieren. Dadurch können sie einen druckvollen Wasserstrahl durch das Hyponom schießen.

Tintenfisch - Tarnung
 

Tintenfisch-Neuronen

Daher ist es nicht verwunderlich, dass Neurologen auf der ganzen Welt seit vielen Jahren Kopffüßer studieren und erforschen. Bei ihren Forschungen haben sie beispielsweise entdeckt, das Kraken über eine so unglaubliche Muskelkontrolle verfügen, dass sie sich in Bereichen verbergen können, die nur ein Zehntel ihrer eigenen Körpergröße messen.

Außerdem haben die Wissenschaftler entdeckt, dass ein Tintenfisch die Fähigkeit besitzt, seinen eigenen genetischen Code zu verändern. Und das nicht nur in seinem Zellkern, sondern auch in den Axonen. Axonen sind lange, dünne Fasern, die Signale an andere Nervenzellen übertragen. Diese Studie wurde am Langflossen-Küstenkalmar (Doryteuthis pealeii) durchgeführt und liefert den ersten Beweis dafür, dass sich genetische Information außerhalb des Kernes einer Tierzelle verändern kann.

Tintenfisch - schwimmt nach oben

Warum ist es so wichtig, dass der Tintenfisch seinen genetischen Code verändern kann?

Zuerst einmal ist diese Information wichtig, da sie unser Verständnis über neuronale Plastizität erweitert. Neuronale Plastizität ist die Fähigkeit des Nervensystems, seine Struktur und Funktionsweise zu verändern. Dadurch kann sich ein Tier schnell an Veränderungen in seiner Umwelt anpassen und diese Fähigkeit ist entscheidend für das Überleben.

 

Tintenfische sind wahre Meister darin, ihren genetischen Code zu verändern. Im Jahr 2015 hat die gleiche Gruppe von Forschern festgestellt, dass Tintenfische die Boten-RNA (mRNA) um ein Vielfaches besser bearbeiten als Menschen.

Die Boten-RNA ist ein lebenswichtiges Molekül für Lebewesen. Es überträgt den genetischen Code der Zellkern-DNA auf die Ribosomen, in denen Proteine gebildet werden. Diese mRNA ist eine Translation bestimmter DNA-Fragmente, die von den Ribosomen „interpretiert“ werden, damit diese dann wieder Proteine bilden, die mit dem genetischen Code des Tieres übereinstimmen.

Wenn der Tintenfisch seine mRNA „lokal“ bearbeiten kann, bedeutet das, dass diese Neuronen theoretisch die Art der produzierten Proteine entsprechend der Bedürfnisse der jeweiligen Zellen anpassen könnten. Darüber hinaus ist diese Entdeckung auch für die zukünftige Behandlung von Axonen-Dysfunktionen bedeutsam. Viele neurologische Störungen bei Menschen hängen damit zusammen.

Tintenfisch - Kalmar

Abschließende Gedanken

Die Bearbeitung der RNA ist ein biologischer Prozess, der eine größere Vielseitigkeit im Ausdruck desselben Proteins ermöglicht. Für das Überleben ist die Bearbeitung der mRNA wesentlich sicherer als die Bearbeitung der DNA (Mutationen), da diese möglicherweise schädlich sein können. Veränderungen der RNA lassen sich korrigieren, DNA-Veränderungen jedoch sind dauerhaft.

 

Es gibt zahlreiche Prozesse in der Tierwelt, die wir nach wie vor nicht verstehen. Wenn wir diese Prozesse beobachten und untersuchen, können wir möglicherweise viele weitere Lösungen für menschliche Erkrankungen entdecken. Wie du siehst, dient diese Forschung nicht nur der Erweiterung unseres Wissens, sondern trägt auch entscheidend zur Verbesserung unserer Lebensqualität bei.

 

  • Vallecillo-Viejo, I. C., Liscovitch-Brauer, N., Diaz Quiroz, J. F., Montiel-Gonzalez, M. F., Nemes, S. E., Rangan, K. J., … & Rosenthal, J. J. (2020). Spatially regulated editing of genetic information within a neuron. Nucleic Acids Research. https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkaa172/5809668
  • Marine Biological Laboratory. (2020, March 23). New genetic editing powers discovered in squid. ScienceDaily. Retrieved April 12, 2020 from www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200323125629.htm
  • Salvanes, A. G. V., Moberg, O., Ebbesson, L. O., Nilsen, T. O., Jensen, K. H., & Braithwaite, V. A. (2013). Environmental enrichment promotes neural plasticity and cognitive ability in fish. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1767), 20131331.