Den fantastiska sanningen om bläckfiskens genetiska kod

01 juli, 2020
En ny vetenskaplig studie har visat att neuronerna hos bläckfisken har förmågan att redigera molekylerna som överför dess genetiska kod utanför cellkärnan.

Bläckfiskar tillhör stammen blötdjuren (mollusca) och det finns cirka 700 arter, inklusive åttaarmad bläckfisk, tioarmad bläckfisk, sepialiknande bläckfisk och pärlbåt. De är extraordinära djur med fantastiska förmågor, vilket inkluderar deras förmåga för kamouflage. Idag tittar vi på bläckfiskens förmåga att ändra sin egen genetiska kod. Den är verkligen helt fantastisk!

Andra förmågor som bläckfiskar har inkluderar att skjuta ut bläckstrålar för att desorientera rovdjur. Dessutom kan en del arter lysa i de mörkaste delarna av havet. Och andra, som den åttaarmade bläckfisken, kan vrida och sno sig i alla slags osannolika formationer.

Hur kan de göra alla dessa saker?

Svaret är neural kontroll. De ändrar till exempel sin färg med hjälp av pigmentceller som finns i manteln. Dessa pigmentceller expanderar, eller drar sig samman, som svar på muskelkontraktioner som styrs av nervsystemet.

Deras förmåga att snabbt fly från fara är resultatet av ett slags jetframdrivningssystem. De har ett system med gigantiska motornervfibrer som styr de kraftfulla sammandragningarna av mantelmusklerna. Detta gör att de kan skjuta ut en vattentryckstråle genom hyponomen.

En bläckfisk simmar i ett mörkt hav.

Bläckfiskens neuroner bestämmer dess genetiska kod

Som ett resultat är det inte konstigt att neurologer runt om i världen har studerat bläckfiskar länge. Deras forskning har till och med avslöjat att bläckfiskar har sån otrolig muskelkontroll att de kan gömma sig i utrymmen som är tio gånger mindre än deras kroppar.

Forskare har också upptäckt att bläckfiskar har en förmåga att redigera sin egen genetiska kod, inte bara inom neuronkärnan utan också i axonerna. Axoner är långa, tunna nervtrådar som överför signaler till andra nervceller. Denna studie involverade en bläckfisk av arten Loligo pealeii (Doryteuthis pealeii) och utgör det första beviset på att bläckfisken kan förändra sin genetiska information utanför kärnan på en djurcell.

En mindre bläckfisk simmar uppåt.

Varför är bläckfiskens förmåga att ändra sin genetiska kod så viktig?

För det första är detta viktigt eftersom det främjar vår förståelse för neuroplasticitet. Detta är nervsystemets förmåga att ändra sin struktur och funktion. Detta tillåter i sin tur ett djur att snabbt reagera på en miljö som är i förändring, vilket är avgörande för överlevnad.

Bläckfiskar är mästare på att redigera sin genetiska kod. År 2015 rapporterade samma grupp forskare att bläckfiskar redigerar budbärar-RNA (mRNA) flera gånger bättre än vad människor gör.

Budbärar-RNA är en mycket viktig molekyl för att levande varelser överhuvudtaget ska fungera. Det överför den genetiska koden för cellens kärn-DNA till ribosomerna, där proteiner tillverkas. Detta mRNA är en översättning av vissa fragment av DNA som ribosomerna “tolkar”, så att de kan bygga om proteiner i enlighet med djurets genetiska kod.

Möjligheten att redigera mRNA “lokalt” innebär i teorin att dessa neuroner kan justera typen av proteiner som produceras för att tillgodose cellens specifika behov. Detta är också en viktig upptäckt eftersom det i framtiden kan hjälpa till att behandla axonala skador, vilket är kopplat till många neurologiska störningar hos människor.

Visste du att bläckfisken kan ändra sin egen genetiska kod?

Sammanfattning

Att redigera RNA är en biologisk process som möjliggör större mångsidighet i uttrycket av samma protein. För överlevnad är redigering av mRNA mycket säkrare än att redigera DNA (mutationer), eftersom dessa kan vara skadliga. Medan förändringar av RNA kan korrigeras, är förändringar av DNA permanenta.

Det finns många processer i djurvärlden som vi fortfarande inte förstår. Men genom att titta på dessa processer och studera dem hoppas vi att vi kan hitta lösningar för bland annat medicinska tillstånd hos människor. Som du ser är denna typ av forskning nödvändig, inte bara för våra egna kunskapsnivåer utan också vår livskvalitet.

  • 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.