イカとなると、不思議に思わずにはいられません。
それらが滑りやすいという理由だけでなく、それらが遺伝的に編集する信じられないほどの能力を持っているという理由で-これは彼らが核を去った後に彼ら自身のRNAを調整することを可能にします。
これが意味するところです。 少なくとも人間の遺伝子は、再結合されて次世代に受け継がれるまで、ほとんど変化しません。
これは、メッセンジャーRNA(mRNA)でも同じです。 有用な分子は私たちのDNAを読み取り、短い小さなRNAメッセージを作成し、それらを核の外に送信して、どのタンパク質を構築するかを細胞の残りの部分に伝えます。
このmRNAが核を離れると、それが運ぶ遺伝情報は変更できないと考えられていますが、新しい研究では、イカの神経には当てはまらないことが示されています。
「イカが細胞の周辺でRNAを修飾できることがわかりました」と、海洋生物研究所(MBL)のウッズホール遺伝学者ジョシュアローゼンタールは言います。
「それは神経系を大規模に調整することによって機能する」とローゼンタールは言った。 「これは本当に新しい進化の方法です。」
チームは、成人男性の長髪イカ(Doryteuthis pealeii)から神経組織サンプルを採取し、タンパク質の発現とイカの転写産物を分析しました。これは、ゲノムに似ていますが、mRNAについてです。
彼らは、イカの神経(またはニューロン)では、mRNAが核の外側、軸と呼ばれる細胞の一部で編集されていることを発見しました。
このmRNA編集により、イカはローカルポイントで生成するタンパク質を微調整できます。 この発見のおかげで、これを行うことができるのはイカだけです。
しかし、イカがその遺伝的能力を発揮したのはこれが初めてではありません。 2015年に、MBLの科学者チームは、イカが核内のmRNAを信じられないほど編集していることを発見しました。これは人間で起こるよりもはるかに大きいことです。
「すべてのRNA編集は核内で行われ、その後、変更されたRNAメッセージがセルにエクスポートされると考えました」とRosenthal氏は説明します。
しかし、チームは、どちらの場合も編集が行われる一方で、核の内側ではなく、軸の核の外側でかなり多く行われることを示しました。
タコ、カトルフィッシュ、イカは、mRNA編集を使用して、神経系で生成されるタンパク質を多様化します。 これが、これらの生き物が他の無脊椎動物よりもはるかに賢い理由の1つかもしれません。
「遺伝子情報を細胞内でさまざまな方法で編集できるという考えは新しく、遺伝子情報の単一のプロジェクトが空間の複雑さにどのようにつながるかについての理解を深めます」とチームは新しい記事に書いています。
「このようなプロセスは、タンパク質の機能を微調整して、さまざまな細胞領域の特定の生理学的ニーズを満たすのに役立ちます。」
これは今のところイカにとって興味深い遺伝子研究ですが、生物学者は、最終的にこのタイプのシステムが軸索機能障害を伴う神経障害の治療に役立つ可能性があると考えています。
CRISPRは、細胞内のDNAの編集に関してゲームを完全に変えました。また、RNAの持続性は大幅に低いため、編集の危険性は低くなります。
「RNA編集はDNA編集よりも安全です」とRosenthal氏は述べています。
この研究はNucleicAcidsResearchに掲載されました。
出典:写真:ウィキペディアコモンズ