Учёные нашли у кальмаров редактирование РНК, которое меняет работу тысяч белков

Кальмары умеют менять свойства тысяч белков в своих клетках, не трогая при этом ДНК. Американские исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско насчитали почти 8000 участков таких изменений, которые затрагивают более 2000 белков. По их данным, головоногие моллюски используют редактирование РНК заметно активнее большинства других животных.

Объектом исследования стал длиннопёрый прибрежный кальмар (Doryteuthis pealeii). Учёные сравнивали, как редактирование работает в зрительных долях мозга и в жабрах, то есть в нервной системе и органах дыхания. Особенно активным оно оказалось в зрительных долях, которые участвуют в обработке визуальной информации и управлении поведением животного.

Механизм устроен так. Информация из ДНК переписывается в РНК, и по ней синтезируются белки. Но до синтеза РНК может измениться: ферменты ADAR превращают аденозин в инозин, а клетка при считывании принимает инозин за гуанозин. В результате в готовом белке может появиться другая аминокислота. У многих животных, включая человека, это происходит, но у кальмаров, осьминогов и каракатиц такие правки затрагивают значительную часть белоккодирующей РНК. Поэтому один и тот же ген может давать белки с разными свойствами.

Раньше было известно, что у головоногих редактирование РНК особенно активно в нервной системе и может помогать приспосабливаться к изменениям среды, в том числе к колебаниям температуры. Теперь выяснилось, что масштаб эффекта гораздо больше. Изменения влияют на активность белков, их устойчивость, место в клетке и взаимодействие с другими белками.

Особый интерес вызвали белки, связанные с митохондриями, то есть с энергетикой клетки. Учёные выяснили, что редактирование РНК может влиять на белки, которые контролируют состояние митохондрий. Исследователи предполагают, что такая гибкость позволяет кальмарам подстраивать клеточные процессы под физиологические потребности и условия среды. Однако конкретная польза большинства выявленных изменений пока не установлена.

Неожиданной находкой стали около 5000 коротких белковых последовательностей, которые не встречались в справочных базах, которыми пользовались учёные. Что это за последовательности и какую роль они играют, из имеющихся сообщений не ясно.

По материалам: Новая наука