Genetický recept nemusí být poslední slovo
DNA si můžeme představit jako dlouhodobý archiv instrukcí. Když buňka potřebuje vyrobit bílkovinu, vytvoří podle příslušného úseku krátkodobou zprávu v podobě RNA. Právě tuto zprávu dokážou některé organismy upravovat ještě před tím, než se podle ní vytvoří výsledná bílkovina.
U člověka také existuje úprava RNA, ale některé skupiny hlavonožců – olihně, chobotnice a sépie – ji provádějí v mimořádném rozsahu. Není to magie ani změna samotného genetického kódu potomků. Jde o dočasné zásahy do informací, podle kterých buňka vyrábí konkrétní molekuly.
Tisíce úprav v jednom zvířeti
Výzkumný tým vedený vědci z Kalifornské univerzity v San Francisku zkoumal oliheň Doryteuthis pealeii. Autoři nové práce v časopise Cell identifikovali přibližně 7 997 míst, kde editace RNA měnila podobu bílkovin, a to u 2 091 různých proteinů. Nešlo tedy o několik kuriózních genů, ale o široce rozšířený mechanismus zasahující různé části buněčného života.
Vědci porovnávali zejména tkáň zrakového laloku nervové soustavy a žaber. Ukázalo se, že úpravy mohou ovlivňovat aktivitu enzymů, stabilitu proteinů, jejich pohyb uvnitř buňky i vztahy s jinými molekulami. Některé změny se dotýkaly také funkcí mitochondrií, tedy drobných buněčných struktur důležitých pro hospodaření s energií.
Proč zrovna hlavonožci
Hlavonožci mají ve srovnání s jinými bezobratlými mimořádně složitou nervovou soustavu a bohatý repertoár chování. Vědci proto dlouho zkoumají, zda jim intenzivní editace RNA poskytuje výhodu při přizpůsobování nervových buněk měnícím se podmínkám. Starší experimenty naznačily spojení některých úprav například s reakcí na změny teploty.
Nová studie ovšem neprokazuje, že každá editace RNA přímo zvyšuje inteligenci olihní ani že tímto mechanismem ovládají všechny své známé schopnosti. Ukazuje mnohem konkrétnější věc: změny v RNA skutečně vytvářejí množství odlišných proteinových variant s měřitelnými vlastnostmi.
Jiná cesta ke složitosti
Evoluce obvykle pracuje s genetickými změnami přenášenými mezi generacemi. Hlavonožci vedle toho ve velkém využívají ještě jednu úroveň regulace, která může ovlivňovat fungování buněk bez přímé změny základní sekvence DNA. Právě tento rozdíl pomáhá vysvětlit, proč vědce fascinují zdaleka nejen svým vzhledem a chováním.
Oliheň samozřejmě není mimozemšťan. Je výsledkem pozemské evoluce stejně jako člověk. Přesto ukazuje, že cesta k biologické složitosti může mít mnohem více podob, než bychom čekali podle vlastního těla.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT
Zdroje: Kód Enigma [1], Cell – Functional diversification of the cephalopod proteome by RNA editing [2], Marine Biological Laboratory – Squids edit RNA for novel protein functions [3], ScienceAlert – Squid RNA editing [4], img ai generated
