Głowonogi należą do gromady mięczaków i obejmują około 700 gatunków, w tym ośmiornice, kałamarnice, mątwy i łodziki. Głowonogi to niezwykłe zwierzęta zdolny do niesamowitych strategii: na przykład mogą pozostać niezauważone, zmieniając ich ubarwienie. Mogą również wyrzucać strumienie atramentu, aby zdezorientować swoich drapieżników.
Oprócz tych fascynujących cech, wiele z nich może świecić w otchłani ciemności oceanu lub, w przypadku ośmiornicy, przybierać nieprawdopodobne kształty.
Co umożliwia im pełnienie takich funkcji?
Odpowiedź w trzech słowach brzmi: kontrola neuronowa. Na przykład zmiana koloru jest dokonywana przez komórki pigmentowe znajdujące się w płaszczu. Komórki te mają pigmenty, które rozszerzają się lub kondensują do woli za pomocą skurczu mięśni kontrolowanego przez układ nerwowy.
Szybkie ucieczki, które charakteryzują te zwierzęta, są dokonywane dzięki ich napędowi odrzutowemu. Jest to możliwe dzięki olbrzymiemu układowi włókien nerwu ruchowego, który kontroluje silne skurcze mięśni płaszcza. Ta silna muskulatura umożliwia ucieczkę wody pod ciśnieniem z jamy bladej.
Neurony kałamarnicy jako przedmiot badań
Nic dziwnego głowonogi są badane przez neurologów na całym świecie. Wykryli u ośmiornic ogromną kontrolę mięśni, która pozwala im na przykład ukrywać się w przestrzeniach 10 razy mniejszych niż ich ciała.
U kałamarnic naukowcy odkryli możliwość edytowania kodu genetycznego nie tylko w jądrze ich neuronów, ale także w aksonie. Należy zauważyć, że aksony to długie, cienkie wypustki, które przekazują sygnały do innych neuronów. Wspomniane badanie przeprowadzono na kalmarach długopłetwych (Doryteuthis pealeii) i stanowi pierwszy raport, który informacja genetyczna może podlegać edycji poza jądrem komórki zwierzęcej.
Dlaczego ta cecha kałamarnicy jest ważna?
Pierwszym powodem jest to, że pogłębia nasze rozumienie plastyczności neuronów. Należy zauważyć, że plastyczność neuronalna odnosi się do zdolności układu nerwowego do zmiany swojej struktury i funkcji. Pozwala to na szybką adaptację reakcji zwierzęcia na zmieniające się środowisko. Ten proces jest niezbędny dla przetrwania zwierzęcia.
Kałamarnice są mistrzami w edycji kodu genetycznego. Już w 2015 roku ta sama grupa badawcza poinformowała, że kałamarnice w doskonały sposób edytują informacje, które przemieszczają się w informacyjnym RNA (mRNA). Oszacowali, że ten proces w kałamarnicach przekroczył edycję mRNA u ludzi o kilka rzędów wielkości.
ORAZKomunikator RNA to niezwykle ważna cząsteczka w funkcjonowaniu komórek istot żywych. Przenosi kod genetyczny z jądrowego DNA komórki do rybosomów, gdzie powstają białka. mRNA jest translacją pewnych fragmentów zwierzęcego DNA, które są „interpretowane” przez rybosomy, dzięki czemu są w stanie zrekonstruować białka jako kod genetyczny zwierzęcia.
Funkcja edycji mRNA „lokalnie” otwiera możliwość, że teoretycznie:, te neurony dostosowują rodzaj produkowanych białek dlatego są dostosowane do szczególnych i specyficznych potrzeb komórki. Po drugie, wykorzystanie tej wiedzy może w przyszłości pomóc w leczeniu dysfunkcji aksonów, która wiąże się z wieloma zaburzeniami neurologicznymi u ludzi.
Ostatnia uwaga
Edycja RNA to proces biologiczny, który zapewnia większą wszechstronność w ekspresji różnych wersji tego samego białka. Do przetrwania, Edycja mRNA jest znacznie bezpieczniejsza niż edycja DNA (mutacje o większym potencjale szkodliwym dla zwierzęcia). W przypadku popełnienia błędu jest on korygowany poprzez degradację cząsteczki RNA, podczas gdy błąd DNA pozostaje.
Istnieje wiele procesów wciąż nieznanych człowiekowi, jeśli chodzi o funkcjonowanie świata zwierząt. Przyglądając się procesom systemów zwierzęcych, możliwe jest, że z czasem znajdziemy rozwiązania dla ludzkich patologii. Z tego powodu ten rodzaj badań jest niezbędny: nie tylko dla zdobywania wiedzy, ale także dla jej ewentualnej przydatności w radzeniu sobie z chorobami.
