頭足類動物是名聞遐邇的 RNA 編輯大師,最近新研究更發現隨季節變化,有些章魚會動態編輯自身 RNA 來改變大腦以適應海洋溫度急遽下降。
DNA 包含製造蛋白質的指令,但它依賴 mRNA 將這些指令從細胞核傳送到負責構建其他蛋白質的蛋白質。通常,mRNA 會忠實地複製這些指令,但有時 mRNA 也會被重新編輯,進而改變蛋白質行為方式甚至構成,比如人類約 3% mRNA 具有被編輯能力,但這些變化都非永久性。
多數海洋生物能承受的溫度範圍很廣,偏偏章魚缺乏主動調節體溫的能力,但這不代表牠們沒有其他辦法了,身為無脊椎動物中智力最高的生物,章魚、烏賊將 mRNA 重新編輯的能力發揮到極致,能根據環境條件不同應對進退。
為適應海洋溫度變化,科學家發現加州雙斑蛸(California two-spot octopus)這種章魚能在短短幾小時內快速改變數以千計 mRNA,以重新編碼神經細胞中的關鍵蛋白質行為,確保神經活動在溫度急降時仍維持生理功能。
先前研究已知疾病可能導致 RNA 重新編輯,現在我們知道環境變化也可以影響 mRNA 編輯。科學家希望進一步研究章魚如何重新調整 RNA 以響應溫度變化,並釐清這種遺傳工具可以為牠們帶來哪些好處。
新論文發表在《Cell》期刊。
- Octopuses Can Rewire Their ‘Brains’ by Editing Their Own RNA on The Fly
- When it’s too cold, these octopuses just rewire their brains
- Octopuses ‘rewire’ their brains to adapt to different ocean temperatures
(首圖為示意圖,來源:pixabay)