Alles over de genetische code van de inktvis

30 juli, 2020
Uit een nieuwe wetenschappelijke studie is gebleken dat de neuronen van een inktvis het vermogen hebben om de moleculen te bewerken die hun genetische code buiten de celkern doorgeven.
 

Vandaag zullen we kijken naar het vermogen van de inktvis om zijn genetische code te veranderen. Het is werkelijk fantastisch! Inktvissen behoren tot de mollusken en er zijn ongeveer 700 soorten.

Zo zijn er bijvoorbeeld de:

  • octopussen
  • inktvissen
  • zeekatten
  • nautilussen

Het zijn buitengewone dieren met een aantal fantastische vaardigheden, zoals hun camouflagevaardigheden. Er zijn er een aantal die inktstralen af kunnen schieten om roofdieren te desoriënteren.

Een aantal van hen kunnen bovendien oplichten in de diepste diepten van de oceaan, en andere, zoals de octopus, kunnen zichzelf tot allerlei onwaarschijnlijke vormen verdraaien en verwringen.

Hoe kunnen ze al deze dingen doen?

Het antwoord is neurale controle. Ze veranderen bijvoorbeeld van kleur met de pigmentcellen in hun huid. Deze pigmenten zetten uit of condenseren als reactie op spiercontractie die door het zenuwstelsel wordt gecontroleerd.

Hun vermogen om snel aan gevaar te ontsnappen, is het resultaat van een soort straalvoortstuwingssysteem. Ze hebben namelijk een systeem van gigantische motorische zenuwvezels die de krachtige samentrekkingen van de spieren regelen. Ze kunnen hierdoor een waterstraal onder druk door de sifo afschieten.

 

Neuronen van een inktvis

Inktvis in het donker

Al met al is het dus geen wonder dat neurologen over de hele wereld al een lange tijd mollusken bestuderen. Uit hun onderzoek is zelfs gebleken dat octopussen zo’n ongelooflijke spiercontrole hebben dat ze zich in ruimtes kunnen verbergen die 10 keer kleiner zijn dan hun lichaam.

Wetenschappers hebben bij inktvissen ontdekt dat ze hun eigen genetische code kunnen bewerken, niet alleen in de kern van hun neuronen, maar ook in de axonen. Axonen zijn lange, dunne vezels die signalen aan andere neuronen doorgeven.

Deze studie omvatte een loligo pealeii (Doryteuthis pealeii) en vormt het eerste bewijs dat genetische informatie buiten de kern van een dierlijke cel kan veranderen.

Waarom is het vermogen van de inktvis om zijn genetische code te veranderen zo belangrijk?

 
Zwemmende inktvis

Ten eerste is dit belangrijk, omdat het ons begrip van neuronale plasticiteit bevordert. Dit is het vermogen van het zenuwstelsel om zijn structuur en functie te veranderen. Een dier kan hierdoor snel op een veranderende omgeving reageren, die essentieel is om te overleven.

Inktvissen zijn meesters in het bewerken van hun genetische code. In 2015 meldde dezelfde groep onderzoekers dat inktvissen messenger-RNA (mRNA) meerdere keren beter bewerken dan mensen.

Messenger-RNA is in het functioneren van levende wezens een essentieel molecuul. Het brengt namelijk de genetische code van het nucleaire DNA van de cel over naar de ribosomen, waar eiwitten worden gemaakt.

Dit mRNA is een vertaling van bepaalde DNA-fragmenten die door de ribosomen worden ‘geïnterpreteerd’, zodat ze eiwitten zich in overeenstemming met de genetische code van het dier kunnen herbouwen.

 

De mogelijkheid om het mRNA ‘lokaal’ te bewerken, betekent dat deze neuronen in theorie het type geproduceerde eiwitten aan de specifieke behoeften van de cel zouden kunnen aanpassen.

Dit is ook een belangrijke ontdekking, omdat het in de toekomst bij de behandeling van axon-disfunctie zou kunnen helpen, die met veel neurologische aandoeningen bij mensen verband houdt.

Laatste opmerking

Genetische code van de inktvis

RNA-bewerking is een biologisch proces dat voor een grotere veelzijdigheid in de expressie van hetzelfde eiwit zorgt. Om te overleven is het bewerken van mRNA veel veiliger dan het bewerken van DNA (mutaties), omdat deze mogelijk schadelijk kunnen zijn. Veranderingen in RNA kunnen worden verholpen, veranderingen in DNA zijn permanent.

Er zijn in de dierenwereld veel processen die we nog steeds niet begrijpen. Door naar deze processen te kijken en ze te bestuderen, hopen we dus dat we oplossingen voor medische aandoeningen bij mensen kunnen vinden. Zoals je kunt zien, is dit soort onderzoek essentieel, niet alleen voor ons eigen kennisniveau, maar ook voor onze kwaliteit van leven.

 
  • 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.