Glavonošci kao što su hobotnice, lignje i sipa su veoma inteligentne životinje sa složenim nervnim sistemom. U Science Advances, tim predvođen Nikolausom Rajevskim iz Centra Maks Delbrik sada je pokazao da je njihova evolucija povezana sa dramatičnim proširenjem njihovog mikroRNA repertoara.
Ako se vratimo dovoljno daleko u evolucionu istoriju, naići ćemo na poslednjeg poznatog zajedničkog pretka ljudi i glavonožaca: primitivnu crvoličnu životinju sa minimalnom inteligencijom i jednostavnim pegama za oči. Kasnije se životinjsko carstvo može podeliti na dve grupe organizama — one sa kičmom i one bez. Dok su kičmenjaci, posebno primati i drugi sisari, razvijali veliki i složeni mozak sa različitim kognitivnim sposobnostima, beskičmenjaci nisu. Sa jednim izuzetkom: glavonošci.
Naučnici su se dugo pitali zašto je tako složen nervni sistem mogao da se razvije samo kod ovih mekušaca. Sada je međunarodni tim predvođen istraživačima iz Centra Maks Delbrik i Dartmut koledža u Sjedinjenim Državama izneo mogući razlog. U radu objavljenom u Science Advances, oni objašnjavaju da hobotnice poseduju masovno proširen repertoar mikroRNK (miRNK) u svom nervnom tkivu – odražavajući sličan razvoj koji se desio kod kičmenjaka.
„To je ono što nas povezuje sa hobotnicom“, kaže profesor Nikolaus Rajevski, naučni direktor Berlinskog instituta za biologiju medicinskih sistema Centra Maks Delbrik (MDC-BIMSB), šef Laboratorije za sistemsku biologiju regulatornih elemenata gena, i poslednji autor lista. On objašnjava da ovo otkriće verovatno znači da miRNA igraju fundamentalnu ulogu u razvoju složenih mozgova.
U 2019, Rajevski je pročitao publikaciju o genetskim analizama sprovedenim na hobotnicama. Naučnici su otkrili da se kod ovih glavonožaca dešava mnogo uređivanja RNK – što znači da oni u velikoj meri koriste određene enzime koji mogu da rekodiraju njihovu RNK.
„Ovo me je navelo na razmišljanje da hobotnice možda nisu samo dobre u uređivanju, već bi mogle imati i druge trikove sa RNK u rukavu“, kaže Rajevski. I tako je započeo saradnju sa Stazione Zoologica Anton Dohrn stanicom za istraživanje mora u Napulju, koja mu je poslala uzorke 18 različitih tipova tkiva mrtvih hobotnica.
Rezultati analiza su bili iznenađujući: „Zaista je bilo mnogo uređivanja RNK, ali ne u oblastima za koje verujemo da su od interesa“, kaže Rajevski. Najzanimljivije otkriće je zapravo dramatična ekspanzija dobro poznate grupe RNK gena, mikroRNK.
Pronađene su ukupno 42 nove porodice miRNA – posebno u nervnom tkivu i uglavnom u mozgu. S obzirom na to da su ovi geni sačuvani tokom evolucije glavonožaca, tim zaključuje da su očigledno bili korisni za životinje i stoga su funkcionalno važni.
Rajevski istražuje miRNA više od 20 godina. Umesto da budu prevedeni u mesindžer RNK, koje isporučuju uputstva za proizvodnju proteina u ćeliji, ovi geni kodiraju male delove RNK koji se vezuju za RNK i tako utiču na proizvodnju proteina. Ova mesta vezivanja su takođe bila očuvana tokom evolucije glavonožaca – još jedan pokazatelj da su ove nove miRNA od funkcionalnog značaja.
