Oceanul poate fi un loc rece pe care sa-l numim acasa. Mamiferele, precum focile, raman calde, invaluindu-se intr-un strat de blana groasa si unda. Cefalopodele – grupul de moluste (in mare parte) ultrainteligente care includ calmari si caracatite – nu au acest lux.

In schimb, unii caracatite si calmari fac fata modificandu-si corpurile la nivel molecular.

Cand temperatura apei din interiorul rezervorului lor a scazut cu 10 grade Celsius, caracatitele cu doua puncte din California ( Octopus bimaculoides ) au schimbat proteinele pe care le produc prin editarea unor ramuri vaste din propriul lor ARN, raporteaza cercetatorii 8 iunie in Cell .

„Nivelurile inalte uimitoare” de editare moleculara – cea mai mare parte dintre acestea au loc in sistemul nervos – ar putea ajuta creierul caracatitelor sa functioneze atunci cand temperaturile scad, spune Joshua Rosenthal, neurobiolog molecular la Laboratorul de biologie marine din Woods Hole, Mass.

Un alt studiu din Cell , publicat si pe 8 iunie, a gasit un efect similar al temperaturii asupra editarii ARN-ului la calmarul din California ( Doryteuthis opalescens ). 

Oamenii de stiinta stiu de peste un deceniu ca cefalopodele sunt maestri in editarea ARN-ului ( SN: 5/19/23 ). ADN-ul detine instructiunile pentru a produce proteine, unul dintre elementele cheie ale corpului. Dar se bazeaza pe ARN mesager – sau ARNm – pentru a transfera aceste instructiuni din nucleul celulei si catre proteinele responsabile de construirea altor proteine.

De obicei, ARNm copiaza cu fidelitate aceste instructiuni. Dar, uneori, ARNm este editat, ceea ce poate schimba modul in care se comporta acele proteine ​​sau chiar ce proteine ​​sunt produse. De exemplu, aproximativ 3% din ARNm la om are capacitatea de a fi editat, desi si mai putine sunt editate.

Caracatitele si calmarii duc aceasta editare la extreme – schimband mii de ARNm.

Ceea ce declanseaza aceasta furtuna de editare nu este intotdeauna evident. Cercetarile anterioare au sugerat ca temperatura ar putea fi un declansator. Pentru a testa acest lucru, Rosenthal si colegii sai fie au incalzit, fie au racit temperatura din rezervor de caracatite si au cautat sa vada ce proteine ​​produc in creierul lor. In timp ce caldura a declansat foarte putina editare, caracatitele care au experimentat temperaturi scazute au modificat peste 20.000 de site-uri ARNm, care au schimbat aproximativ o treime din instructiunile pentru fabricarea proteinelor.

Aceasta furie a editarii a inceput in doar cateva ore – probabil schimband comportamentul creierului caracatitei. De exemplu, echipa a descoperit ca editarea ARNm a determinat kinesina, o proteina care transporta incarcatura in celulele nervoase, sa-si incetineasca miscarea. De ce se intampla acest lucru nu se stie, dar ar putea ajuta proteina care transporta marfuri sa-si armonizeze miscarile cu alte procese din celula daca si ele devin lente, spune Rosenthal.

Calamarii expusi la frig si-au editat si kinesina – desi, in cazul lor, modificarile au ajutat proteinele sa se deplaseze la distante mai mari in interiorul celulelor, spune Kavita Rangan, biolog molecular la Universitatea din California, San Diego, care a condus studiul asupra calmarilor.

Studiile anterioare au aratat ca boala poate provoca editarea ARN. Acest „corp de lucru cu adevarat uimitor” arata ca schimbarile de mediu, cum ar fi temperatura, pot, de asemenea, modela editarea ARNm, spune Heather Hundley, cercetator ARN la Universitatea Indiana Bloomington, care nu a fost implicat in cercetare.

Caracatitele au captat de multa vreme imaginatia publicului prin inteligenta si camuflajul lor, spune coautorul studiului caracatitei Matthew Birk, un biolog de cefalopode la Universitatea Saint Francis din Loretto, Penn. „Acum invatam ca sunt ciudate nu doar la exterior, ci si la nivel molecular.”