Biologii au legat apariția unui creier complex de producerea de molecule scurte de ARN

Evoluția creierului caracatițelor a fost însoțită de o expansiune bruscă a setului de molecule scurte de ARN. Ceva similar s-a întâmplat în dezvoltarea creierului ancestral uman.

Biologii au studiat istoria evoluției creierului de caracatiță și au descoperit că procesul de dezvoltare a acestuia a fost însoțit de producerea unui set din ce în ce mai complex de molecule scurte de ARN. Ceva similar s-a întâmplat în dezvoltarea creierului ancestral uman, ceea ce indică rolul important al ARN-urilor scurte în funcționarea sistemului nervos, a anunțat vineri serviciul de presă al Centrului german Max Delbrück de Medicină Moleculară.

„Am descoperit că evoluția creierului caracatițelor a fost însoțită de o expansiune bruscă a setului de molecule scurte de ARN care reglează activitatea genelor în celulele lor nervoase. Ceva similar s-a întâmplat în evoluția strămoșilor oamenilor și ai altor vertebrate. Putem spune că în sfârșit am găsit ceva care ne unește cu caracatițele”, a declarat Nikolaus Rajewski, profesor la Centrul Max Delbrück de Medicină Moleculară din Berlin, citat de serviciul de presă al organizației.

Caracatițele și calmarii sunt în mod tradițional considerați a fi printre cele mai „avansate” creaturi vii nevertebrate. Au un sistem nervos complex, inclusiv un creier mare, precum și organe de simț neobișnuite. Aceste cefalopode sunt capabile să vadă nu numai cu ajutorul ochilor, ci și cu întreaga lor piele în ansamblu, în timp ce tentaculele lor au un sistem nervos autonom și papile gustative unice.

Profesorul Raevsky și colegii săi au descoperit că în istoria evoluției și în activitatea sistemului nervos al caracatițelor, precum și al oamenilor și al vertebratelor, există câteva trăsături comune. Oamenii de știință au făcut această descoperire în timp ce studiau seturi de molecule scurte de ARN prezente în diferite țesuturi ale caracatițelor.

Istoria genetică a evoluției caracatiței

ARN-urile scurte sunt lanțuri mici de nucleotide care reglează activitatea diferitelor gene în celulele creierului și în alte organe ale corpului ființelor vii multicelulare. Seturile acestor molecule se modifică rapid în timpul evoluției anumitor organe, ceea ce le face deosebit de interesante pentru studierea istoriei apariției diferitelor țesuturi ale corpului.

Pe baza acestor considerații, biologii au extras molecule de ARN dintr-un număr mare de celule aparținând la 18 țesuturi diferite ale corpului de caracatițe comune adulte. După aceea, oamenii de știință au analizat structura acestor lanțuri de nucleotide și le-au comparat cu seturi de molecule similare din celulele altor creaturi vii nevertebrate.

Această comparație a arătat în mod neașteptat că neuronii de caracatiță folosesc în activitatea lor mai mult de patru duzini de familii de molecule scurte de ARN, care sunt absenți la reprezentanții altor clase de nevertebrate cu un sistem nervos mai simplu. Structura acestor lanțuri de nucleotide s-a schimbat puțin în timpul evoluției caracatițelor după apariția acestor familii scurte de ARN, ceea ce indică rolul lor extrem de important în funcționarea sistemului nervos.

După cum notează profesorul Raevsky și colegii săi, o expansiune similară a numărului de familii și seturi de molecule scurte de ARN a avut loc în procesul de evoluție a creierului vertebratelor. Acest lucru sugerează că această clasă de molecule joacă un rol important în funcționarea și dezvoltarea tuturor tipurilor de sisteme nervoase complexe, au concluzionat oamenii de știință.