Кальмары, осьминоги и каракатицы давно заставили ученых подозревать, что эволюция создала их в какой-то другой лаборатории. Теперь биологи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) подтвердили, что эти головоногие моллюски управляют своим телом на уровне, который нам и не снился. В отличие от большинства животных, которые строго следуют инструкции ДНК, кальмары активно редактируют свои «чертежи» прямо в процессе работы, сообщает ScienceAlert.
![]()
Фото из открытых источников / © GigaChat
Речь идет об аденозин-дезаминазе, действующей на РНК (ADAR). Если ДНК — это жесткий диск с неизменным кодом, то РНК — это временные инструкции, которые клетка считывает для сборки белков. Кальмары используют фермент ADAR, чтобы менять эти инструкции на лету. В упрощенном виде это похоже на печать рецепта, где изюм меняют на шоколадную крошку прямо перед тем, как отдать бумагу пекарю.
В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Cell, команда UCSF изучила протеом (весь набор из примерно 24 000 белков) кальмара Doryteuthis pealeii. Результаты поразили даже опытных биологов.
«Мы обнаружили влияние на активность белков, их стабильность, локализацию и даже на то, как они взаимодействуют с другими белками. Последствия доходят до регуляции здоровья органелл», — рассказал ведущий автор работы Джек Моэн.
Ученые проанализировали почти 8000 точек редактирования в более чем 2000 белках, сравнив сложную нервную ткань (оптическую долю) с обычными жабрами. Оказалось, что мозг кальмара буквально перепрограммируется под текущие нужды. Это позволяет моллюскам, например, подстраивать работу митохондрий под температуру воды, делая их более стабильными и похожими на человеческие. Более того, исследователи идентифицировали 5000 коротких белков, которых нет ни в одной базе данных 14 000 известных организмов.
Головоногие моллюски пошли по совершенно иному эволюционному пути, чем позвоночные. Около 530 миллионов лет назад их предки потеряли твердую раковину, что вынудило их развивать интеллект и скорость для выживания. При этом осьминоги обладают распределенной нервной системой: две трети их нейронов находятся не в голове, а в щупальцах, которые, по сути, могут «мыслить» и действовать автономно.
Редактирование РНК без изменения ДНК работает как эволюционный буфер: мутации в ДНК передаются потомству, а дефекты молекул РНК затрагивают только отдельный организм и не влияют на наследственность. Такой механизм снижает риски для вида: сбой в экспрессии гена не закрепляется в геноме.
Исследования, представленные в базе PubMed, показывают, что использование этого принципа открывает перспективные пути для терапии заболеваний, связанных с дефектами белков, — например, бокового амиотрофического склероза или некоторых форм эпилепсии. Поскольку вмешательства происходят на уровне РНК, они не изменяют геном и не передаются по наследству. При этом у методов РНК-терапии есть собственные клинические риски, которые тщательно оцениваются в ходе исследований. Именно поэтому такие подходы активно изучают как способ точечного воздействия на патологические белки без постоянного изменения ДНК.
