تغییرات عجیب مغز اختاپوس ها - انوار بلاگ

اختاپوس ها آبزیانی با توانایی منحصر به فرد برای محافظت از سیستم عصبی خود در برابر تغییرات شدید دمایی هستند. آنها می توانند به سرعت پروتئین های کلیدی سلول های عصبی خود را دوباره بازسازی نموده و اطمینان حاصل نمایند که فعالیت ها عصبی حیاتی تحت تاثیر کاهش شدید دما، فعال باقی می مانند.

این فرآیند با ویرایش RNA آنها اتفاق می افتد، این قابلیت نادر در بعضی گونه های اختاپوس و ماهی مرکب یافت می گردد. رمزگذاری مجدد RNA به ارگانیسم ها این امکان را می دهد که در زمان و مکان مورد نظر، انواع مختلفی از پروتئین ها را جذب نمایند.

در سفالوپودها، بازسازی مجدد اغلب برای پروتئین هایی رخ می دهد که در عملکرد سیستم عصبی نقش حیاتی دارند. توانایی آنها در رمزگذاری مجدد دانشمندان را به این فکر وا داشته که چگونه می توان از این ویژگی برای سازگاری با تغییرات محیطی استفاده کرد.

بدین منظور محققان دمای دو سکونتگاه اختاپوس ها در کالیفرنیا را به 22 درجه سانتی گراد و سپس 13 درجه سانتی گراد تغییر دادند، در مرحله بعد اطلاعات ژنتیکی آنها با ژنوم موجود در پایگاه داده مقایسه شد. آنها با آنالیز بیش از 60 نقطه ویرایش شده، دریافتند که اصلاحات مربوط به دما در حدود 20 هزار نقطه رخ داده است.

پروتئین هایی که از این طریق اصلاح و سازگار می شوند معمولا از نوع عصبی هستند و تقریبا همه مناطقی که به دما حساس هستند در سرما دستخوش تغییرات بیش تری برای انطباق با محیط می شوند. به نظر می رسد این ویرایش در پاسخ به سازگاری با آب سرد به جای آب گرم است که بر پروتئین های عصبی حساب به دمای پایین تر تاثیر می گذارد.

دانشمندان هم چنین با انجام آزمایشی دیگر به آنالیز سرعت تغییرات مذکور پرداختند. آنها دمای مخزن اختاپوس را از 14 درجه به 24 درجه سانتی گراد و برعکس تغییر دادند و در طول 20 ساعت 0.5 درجه افزایش یا کاهش دادند.

آنها سپس مقدار اصلاح RNA در مغز هر اختاپوس را درست پیش از آغاز تغییر دما، پس از آن و هم چنین چهار روز بعد آزمایش کردند. محققان از این طریق دریافتند که تغییرات قابل توجه می تواند در کم تر از یک روز رخ دهد و در عرض چهار روز ، آنها در محدوده ثابت جدیدی قرار دارند که دستکم تا یک ماه پابرجا خواهد بود.

این یافته ها نشان می دهد که حداقل یکی از عملنمودهای اصلاح RNA در سفالوپود پاسخ سریع به شرایطی است که عدم تطبیق با آن می تواند برای موجود خطرناک باشد. ویرایش RNA یک استراتژی نسبتا گسترده میان اختاپوس ها و ماهی مرکب برای زنده ماندن در تغییرات محیطی است و اکنون دانشمندان در کوشش هستند تا نحوه استفاده از این فرآیند را با جزئیات بیش تری آنالیز نمایند.

5858