鱿鱼可以编辑自己的RNA

涨知识 老郝 来源:sciencealert 152浏览 0评论

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研究人员发现,鱿鱼拥有令人难以置信的基因编辑能力,它们能够在自己的RNA(核糖核酸)离开细胞核很长时间后对其进行调整。

对于人类和大部分动物来说,基因在重组并传递给下一代之前,基本上保持不变。mRNA(信使核糖核酸)也是一样的,RNA聚合酶读取我们的DNA,产生短小的RNA信息,然后把它们发送到细胞核外,告诉细胞的其它部分需要构建哪些蛋白质。一旦mRNA离开了细胞核,它们携带的基因信息不会受到太多干扰。但新的研究表明,鱿鱼神经中的情况并非如此。

伍兹霍尔海洋生物实验室的遗传学家约书亚·罗森塔尔说道:“我们发现鱿鱼可以改变细胞外围的RNA。它们通过这种方式对神经系统进行巨大的调整,这是一种很新颖的方式。”。

研究小组从成年雄性长鳍近海鱿鱼的标本中提取神经,并分析了蛋白质的表达以及类似于基因组的鱿鱼转录组。他们发现,在鱿鱼的神经元中,mRNA在细胞核外的一个叫做轴突的部分被编辑,这种编辑mRNA的行为允许鱿鱼微调它们在局部产生的蛋白质。目前,鱿鱼是唯一能做到这一点的生物。

不过,这并不是鱿鱼第一次展示它们强大的基因编辑能力。早在2015年,该实验的一个类似团队就发现,鱿鱼在细胞核内的mRNA编辑程度大到令人难以置信,比人类要复杂得多。

研究小组还发现,在鱿鱼体内,编辑发生在细胞核外的轴突mRNA编辑,要比细胞核中的mRNA编辑要多得多。为什么鱿鱼需要如此频繁地改变mRNA?目前还没有定论,但是研究小组有一些猜想。章鱼、乌贼和鱿鱼都利用mRNA编辑使神经系统产生的蛋白质多样化,这可能是为什么这些生物比其它无脊椎动物聪明得多的原因之一。

研究小组在他们的新论文中写道:“基因信息可以进行差异编辑的想法是新颖的,它拓展了我们关于基因信息的单一蓝图如何引起空间复杂性的想法。这样一个过程可以微调蛋白质功能,以帮助满足不同细胞区域的特定生理需求。”。

虽然这只是一个有趣的鱿鱼遗传学研究,但研究人员认为,最终,这也许能够帮助治疗神经系统紊乱,包括轴突功能障碍。在编辑我们细胞内的DNA时,CRISPR技术完全改变了游戏规则,而RNA显然不是永久性的,因此编辑它们可能不那么危险。

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