Caracatițele ascund un secret molecular unic. Foto: pexels.com Caracatițele sunt considerate unele dintre cele mai inteligente nevertebrate de pe planetă, iar oamenii de știință au descoperit acum un mecanism biologic unic care le-ar putea ajuta să își mențină funcționarea eficientă a creierului. Potrivit unui nou studiu, anumite specii de caracatițe de ape puțin adânci au o modificare moleculară care nu a mai fost observată la niciun alt organism. Această particularitate le permite să producă proteine cu o precizie mult mai mare, reducând apariția erorilor și împiedicând acumularea proteinelor defecte, care pot deveni toxice pentru celule. Caracatițele ascund un secret molecular unic Descoperirea a fost făcută de cercetătorii de la Universitatea Harvard și a fost publicată inițial pe platforma bioRxiv, urmând să apară și în revista Current Biology. În mod normal, toate organismele vii – de la bacterii până la oameni – produc proteine prin același mecanism. Informația din ADN este copiată într-o moleculă de ARN mesager (mRNA), iar apoi ribozomii, adevăratele „fabrici de proteine” ale celulei, transformă aceste instrucțiuni în proteine. La caracatițe însă, oamenii de știință au identificat o modificare neobișnuită în ARN-ul ribozomal (rRNA), componentă esențială a ribozomilor. Această modificare face ca molecula să se fragmenteze în două bucăți care continuă să funcționeze împreună, dar cresc considerabil acuratețea procesului de sinteză a proteinelor. Citește și: O specie nouă de caracatiță albastră, descoperită la aproape 1.800 de metri adâncime: „Este absolut superbă” VIDEO Cu 50% mai puține erori în producerea proteinelor Descoperirea le-ar putea explica inteligența remarcabilă. Foto: pexels.com Pentru a înțelege efectele mutației, cercetătorii au introdus aceeași modificare genetică în bacteria Escherichia coli. Rezultatul a fost surprinzător: ribozomii modificați au produs cu aproximativ 50% mai puține erori în timpul sintezei proteinelor decât ribozomii obișnuiți. În cazul caracatițelor, procesul de producere a proteinelor este mai lent, însă mult mai precis. Acest lucru reduce riscul apariției proteinelor defecte care se pot aglomera în celule și pot afecta funcționarea organismului, în special a sistemului nervos. Legătura posibilă cu inteligența caracatițelor Autorii studiului cred că această adaptare ar fi putut contribui la evoluția creierului impresionant al caracatițelor moderne. Analizele genetice arată că mutația a apărut în urmă cu aproximativ 100 de milioane de ani, într-o perioadă în care caracatițele s-au separat în două mari linii evolutive. Speciile care au migrat spre apele puțin adânci au fost nevoite să facă față unui mediu mult mai dificil, cu mai mulți prădători și concurenți. În timp, acestea au dezvoltat comportamente complexe, precum folosirea uneltelor, tehnici sofisticate de vânătoare și strategii avansate de evitare a pericolelor. Specialiștii cred că producerea unor proteine mai stabile ar fi putut ajuta neuronii să funcționeze mai eficient și să reziste mai mult timp. Totuși, cercetătorii subliniază că, deocamdată, nu există dovezi directe că această modificare moleculară este responsabilă pentru inteligența ridicată a caracatițelor. Sunt necesare studii suplimentare pentru a demonstra o astfel de legătură. Citește și: O caracatiță a sărit pe un rechin și s-a plimbat pe spatele lui! Imagini VIDEO inedite Caracatițele procesează mai bine și ARN-ul modificat Anumite specii de caracatițe de ape puțin adânci au o modificare moleculară care nu a mai fost observată la niciun alt organism. Foto: pexels.com O altă descoperire importantă este că ribozomii speciali ai caracatițelor pot interpreta cu mare precizie moleculele de ARN care au fost editate înainte de transformarea lor în proteine. Se știe deja că cefalopodele – grup din care fac parte caracatițele, sepiile și calmarii – își modifică ARN-ul mult mai frecvent decât alte animale. Acest proces le poate oferi avantaje importante, precum adaptarea la temperaturi diferite sau schimbarea rapidă a funcției unor proteine. În cazul mamiferelor, aceste modificări pot crea dificultăți ribozomilor, însă la caracatițe mecanismul funcționează fără probleme. Descoperirea ar putea avea aplicații și în medicină Cercetătorii consideră că rezultatele studiului ar putea avea implicații importante și pentru bioinginerie sau dezvoltarea unor terapii bazate pe ARN, potrivit Science. În prezent, multe companii investighează metode de editare a ARN-ului pentru tratarea unor boli, însă foarte puține încearcă să modifice chiar ribozomii. Noul studiu sugerează că schimbări minore în structura acestora ar putea crește precizia producerii proteinelor și ar putea reduce apariția unor erori asociate cu diverse afecțiuni. Specialiștii intenționează acum să afle ce mecanism produce această modificare unică a ARN-ului ribozomal și dacă ea poate fi introdusă artificial și în alte organisme pentru a le îmbunătăți funcționarea celulară. Descoperirea demonstrează încă o dată că studierea unor animale neobișnuite, precum caracatițele, poate dezvălui mecanisme biologice complet noi, cu potențial de a schimba înțelegerea evoluției și chiar dezvoltarea unor tehnologii medicale viitoare.