在鱿鱼中发现“超级大国”：他们可以大规模编辑自己的遗传学

时间：2021-09-25 16:52:08 来源：

科学家揭示了鱿鱼的另一种超能力，发现鱿鱼不仅可以在其神经元的核内，而且可以在轴突内大量编辑自己的遗传指令，而轴突是细长的神经投射，可以将电脉冲传递给其他神经元。。这是第一次在动物细胞核之外观察到遗传信息的编辑。

这项研究由伍兹霍尔海洋生物实验室（MBL）的伊莎贝尔·瓦莱西洛·维约（Isabel C. Vallecillo-Viejo）和约书亚·罗森塔尔（Joshua Rosenthal）领导，于本周在《核酸研究》上发表。

长鳍近海鱿鱼Doryteuthis pealeii长期以来一直是基础生物学研究的研究有机体。

这一发现给分子生物学的中心教条带来了另一种震撼，该论断指出遗传信息从DNA忠实地传递到信使RNA，再到蛋白质的合成。2015年，Rosenthal及其同事发现，鱿鱼以非凡的程度“编辑”了他们的信使RNA指令-比人类多了几个数量级-使他们可以微调神经系统中将产生的蛋白质的类型。

“但是我们认为所有的RNA编辑都发生在细胞核中，然后修饰的信使RNA被输出到细胞中，”本研究的资深作者Rosenthal说。现在，我们正在展示鱿鱼可以修饰细胞外围的RNA。从理论上讲，这意味着它们可以修饰蛋白质功能以满足细胞的局部需求。这给了他们很大的自由，可以根据需要定制遗传信息。研究小组还表明，信使RNA在神经细胞轴突中的编辑率远高于在细胞核中。

顶部是鱿鱼的解剖示意图，显示了“巨型轴突”的位置，这是一种异常大的神经投影，部分控制了鱿鱼的喷气推进系统，用于快速移动，攻击和逃逸。下面是神经元的示意图，显示了以前认为所有RNA编辑都发生在细胞核的位置，以及在鱿鱼中确定了局部RNA编辑的轴突的位置。

在人类中，轴突功能障碍与许多神经系统疾病有关。从本研究中得出的见解可以加速那些寻求利用人类天然RNA编辑过程来获得治疗益处的生物技术公司的努力。

特拉维夫大学和科罗拉多大学丹佛分校的科学家与MBL科学家合作进行了这项研究。

此前，Rosenthal及其同事表明，章鱼和乌贼还严重依赖于mRNA编辑来增补它们在神经系统中产生的蛋白质。相对于其他无脊椎动物，这些动物与鱿鱼一起以惊人的复杂行为而闻名。

参考：由Isabel C Vallecillo-Viejo，Noa Liscovitch-Brauer，Juan F Diaz Quiroz，Maria F Montiel-Gonzalez，Sonya E Nemes，Kavita J Rangan，Simon R Levinson，Eli Eisenberg和Joshua进行的“神经元内遗传信息的空间调控编辑”罗森塔尔（JC Rosenthal），2020年3月23日，核酸研究。DOI：
10.1093 / nar / gkaa172

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