สมองของปลาหมึกสามารถปรับให้เข้ากับอุณหภูมิที่ผันผวน ตั้งแต่น้ำอุ่นในฤดูร้อนไปจนถึงอุณหภูมิมหาสมุทรที่เย็นจัดในฤดูหนาว

หมึกยักษ์และปลาหมึกชนิดอื่นๆ เป็นสัตว์เลือดเย็นหรือสัตว์จำพวกอื่น ซึ่งหมายความว่าพวกมันไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิของร่างกายภายได้ เป็นผลให้พวกมันเสี่ยงต่ออุณหภูมิภายนอกในน้ำ ซึ่งอาจคุกคามการทำงานของสมองของสิ่งมีชีวิตที่ฉลาดเป็นพิเศษเหล่านี้หากน้ำเย็นหรือร้อนเกินไป

เพื่อป้องกันสิ่งนี้ ปลาหมึกสองจุดในแคลิฟอร์เนีย ( Octopus bimaculoides ) แก้ไขRNAซึ่งเป็นโมเลกุลตัวส่งระหว่าง DNA และโปรตีน เพื่อผลิตโปรตีนในระบบประสาทที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองต่ออุณหภูมิที่แตกต่างกัน ตามการศึกษาซึ่งเผยแพร่เมื่อวันพฤหัสบดี (8 มิถุนายน) ใน วารสารเซลล์ . นำโดยนักวิจัยจาก Marine Biological Laboratory ในวูดส์โฮล รัฐแมสซาชูเซตส์ การศึกษามุ่งเน้นไปที่ RNA ของผู้ส่งสาร ซึ่งทำหน้าที่เป็นผู้ส่งสารสำหรับคำสั่งที่เข้ารหัสใน DNA และดำเนินการที่คัดลอกข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังโรงงานสร้างโปรตีนหรือไรโบโซมในเซลล์

ในระหว่างการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมหมึกสองจุดในแคลิฟอร์เนียที่จับได้ในป่า 12 ตัว ซึ่งเป็นสายพันธุ์สีน้ำตาลอมเหลืองที่รู้จักกันในชื่อตาเทียมสีฟ้าเหลือบรุ้ง 2 ดวง และแยกพวกมันออกเป็นสองกลุ่มตามเงื่อนไขการทดสอบที่แตกต่างกัน: ถังอุ่นที่มีน้ำ 71 ดวง องศาฟาเรนไฮต์ (22 องศาเซลเซียส) และถังเย็นที่มีน้ำอยู่ที่ 55 F (13 C) หลังจากผ่านไปหลายสัปดาห์ นักวิจัยได้เปรียบเทียบการถอดเสียง RNA ของหมึกยักษ์ในแท็งก์น้ำอุ่นกับของที่เย็น

พวกเขาคาดว่าจะเห็นการเปลี่ยนแปลงใน RNA ที่ไซต์เพียงไม่กี่แห่งเท่านั้น แต่พวกเขาค้นพบการเปลี่ยนแปลงมากกว่า 20,000 จาก 60,000 ไซต์ที่พวกเขาดู นักวิจัยพบว่าการแก้ไข RNA เหล่านี้เริ่มเกิดขึ้นภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหลังจากที่หมึกสัมผัสกับอุณหภูมิใหม่

"ความสวยงามของการแก้ไข RNA ก็คือ ในแง่หนึ่ง คุณเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมและมันก็ค่อนข้างลื่นไหล และในทางกลับกัน คุณจะรักษา DNA ไว้เหมือนเดิม" Eli Eisenberg ผู้ร่วมวิจัย นักวิจัยด้านพันธุศาสตร์แห่งเทลอาวีฟ มหาวิทยาลัยในอิสราเอล กล่าวกับ Live Science "นั่นเป็นสิ่งที่ดีที่คุณสามารถแก้ไข RNA ได้ตามความต้องการของสภาพแวดล้อมปัจจุบัน"

สำหรับส่วนต่อไปของการศึกษา พวกเขาทำงานร่วมกับนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนและมหาวิทยาลัยเทกซัสเทค เพื่อพิจารณาว่าการเปลี่ยนแปลง RNA เหล่านี้ส่งผลต่อโครงสร้างโปรตีนจริงหรือไม่ ในการดำเนินการดังกล่าว พวกเขาเปรียบเทียบโปรตีน 2 ชนิดที่แก้ไขแล้วและไม่ได้ตัดต่อในหมึกยักษ์ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของระบบประสาท ได้แก่ kinesin ซึ่งเกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเซลล์ และ synaptotagmin ซึ่งเป็นโปรตีนที่จับกับแคลเซียม

พวกเขาพบหลักฐานยืนยันว่าการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากอุณหภูมิใน RNA แปลเป็นการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของ kinesin และ synaptotagmin และการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะส่งผลต่อการทำงานของโปรตีนด้วย ซึ่งน่าจะทำให้ปลาหมึกปรับตัวเข้ากับน้ำเย็นหรือน้ำอุ่นได้ดีขึ้น กำลังดำเนินการใน.

"อาจกล่าวได้ว่าโปรตีน [จำนวนมาก] ที่ปลาหมึกยักษ์ใช้ในฤดูหนาวนั้นไม่เหมือนกับโปรตีนที่ใช้ในฤดูร้อน" ไอเซนเบิร์กกล่าว การศึกษาในปี 2555แสดงให้เห็นความแตกต่างใน RNA ของปลาหมึกสายพันธุ์ต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นและเย็น แต่นี่เป็นงานวิจัยชิ้นแรกที่แสดงให้เห็นการแก้ไข RNA ที่เกิดขึ้นในปลาหมึกยักษ์เพียงสายพันธุ์เดียวเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามเวลาจริง นักวิจัยกล่าว .

สำหรับหลายสปีชีส์ การแก้ไข RNA มีผลเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยต่อบุคคล เนื่องจากเกิด ขึ้นในบริเวณของ DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสอะไรเลย ตัวอย่างเช่น มนุษย์มีไซต์แก้ไข RNA หลาย ล้านแห่ง แต่มีเพียง 3% เท่านั้นที่ส่งผลต่อโครงสร้างของโปรตีน ในปลาหมึก การตัดต่อ RNA ส่งผลต่อโปรตีนประสาทส่วนใหญ่ของพวกมัน และตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ก็รู้ว่าปลาหมึกที่มีความซับซ้อนเหล่านี้ใช้ความสามารถนี้เพื่อปรับสภาพให้ชินกับน้ำอุ่นและน้ำเย็น.

นักวิจัยยังพบหลักฐานว่าปลาหมึกสองจุดของ Verrill ( Octopus bimaculatus ) ซึ่งเป็นญาติที่ใกล้ชิดกัน มี RNA ที่ไวต่ออุณหภูมิเช่นกัน บ่งชี้ว่าปรากฏการณ์นี้อาจแพร่หลายในหมู่ปลาหมึกยักษ์และปลาหมึก

Michael Kuba นักนิเวศวิทยาที่เชี่ยวชาญด้านปลาหมึกจากมหาวิทยาลัยเนเปิลส์ในอิตาลีกล่าวว่า "ท้ายที่สุดแล้ว เรารู้น้อยมากเกี่ยวกับปลาหมึก" Michael Kuba นักนิเวศวิทยาที่เชี่ยวชาญด้านปลาหมึกที่มหาวิทยาลัยเนเปิลส์ในอิตาลีกล่าว "บทความนี้เป็นเพียงขั้นตอนแรกที่สำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจมากขึ้นว่าพวกเขาจัดการกับสิ่งแวดล้อมอย่างไร" เขากล่าวกับ Live Science

ไอเซนเบิร์กและทีมของเขากำลังทำการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบว่าการแก้ไข RNA ช่วยให้หมึกปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมอื่นๆ ได้หรือไม่ เช่น บริเวณที่มีค่า pH ต่ำ (เป็นกรด) หรือบริเวณที่มีออกซิเจนต่ำ ("ขาดออกซิเจน") ซึ่งอาจพบได้บ่อยขึ้นตามสภาพอากาศ การเปลี่ยนแปลงเร่งขึ้น.

ข่าวอื่นที่น่าสนใจ

ม.มหิดลชี้ทางออกวิกฤติ 'วัวแดง' ใกล้สูญพันธุ์ เพาะเลี้ยงใหม่-บริหารจัดการคุณภาพ
https://www.thaiquote.org/content/250415

ลูกหมาป่าแดง 5 ตัวเกิดในที่หลบภัยสัตว์ป่าในนอร์ทแคโรไลนา และต่อมาได้รับเป็นพี่น้องบุญธรรมที่เกิดในสวนสัตว์
https://www.thaiquote.org/content/250407

อนุมัติแล้ว! ‘วาฬสีน้ำเงิน’ ขึ้นทะเบียนสัตว์ป่าสงวน หวั่นใกล้สูญพันธุ์
https://www.thaiquote.org/content/250380