Биологи раскрыли историю эволюции мозга осьминогов и обнаружили, что процесс его развития сопровождался выработкой все более сложного набора коротких молекул РНК. Нечто похожее произошло и в процессе развития мозга предков человека, что говорит о важной роли коротких РНК в работе нервной системы, сообщила в пятницу пресс-служба немецкого Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка.
"Мы обнаружили, что процесс эволюции мозга осьминогов сопровождался резким расширением набора коротких молекул РНК, регулирующих активность генов в их нервных клетках. Нечто похожее произошло и в процессе эволюции предков людей и других позвоночных животных. Можно сказать, что мы наконец-то нашли что-то, что объединяет нас с осьминогами", - заявил профессор Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка в Берлине Николаус Раевский, чьи слова приводит пресс-служба организации.
Осьминоги и кальмары традиционно считаются одними из самых "продвинутых" беспозвоночных живых существ. Они обладают сложной нервной системой, в том числе крупным мозгом, а также необычными органами чувств. В частности, эти головоногие моллюски способны видеть не только при помощи глаз, но и всей кожей в целом, а их щупальца при этом обладают уникальной автономной нервной системой и вкусовыми рецепторами.
Профессор Раевский и его коллеги выяснили, что в истории эволюции и в работе нервной системы осьминогов, а также людей и позвоночных животных, присутствуют некоторые общие черты. Ученые совершили это открытие в ходе изучения наборов коротких молекул РНК, присутствующих в разных тканях тела осьминогов.
Генетическая история эволюции осьминогов
Короткие РНК представляют собой небольшие цепочки нуклеотидов, которые регулируют активность различных генов в клетках мозга и других органах тела многоклеточных живых существ. Наборы этих молекул быстро меняются в процессе эволюции тех или иных органов, что делает их особенно интересными для изучения истории появления различных тканей тела.
Руководствуясь этими соображениями, биологи извлекли молекулы РНК из большого числа клеток, относящихся к 18 различным тканям тела взрослых обыкновенных осьминогов. После этого ученые проанализировали структуру этих цепочек нуклеотидов и сопоставили с наборами аналогичных молекул в клетках других беспозвоночных живых существ.
Это сравнение неожиданно показало, что нейроны осьминогов используют в своей работе более четырех десятков семейств коротких молекул РНК, которые отсутствуют у представителей других классов беспозвоночных с более просто устроенной нервной системой. Структура этих цепочек нуклеотидов слабо менялась в процессе эволюции осьминогов после появления этих семейств коротких РНК, что говорит об их крайне важной роли в работе нервной системы.
Как отмечают профессор Раевский и его коллеги, схожее по масштабам расширение в числе семейств и наборов коротких молекул РНК произошло и в процессе эволюции мозга позвоночных животных. Это говорит о том, что этот класс молекул играет важную роль в работе и развитии всех типов сложно устроенных нервных систем, подытожили ученые.