要約： タコは脊椎動物で発生したのと同様の発達を反映して、神経組織におけるmiRNAの膨大な拡張レパートリーを持っています。 結果は、miRNAが複雑な脳の発達に重要な役割を果たしていることを示唆しています。
源泉： MDC
タコ、イカ、甲イカなどの頭足類は、複雑な神経系を持つ非常にインテリジェントな動物です。 「サイエンス・アドバンス」では、マックス・デルブルック・センターのニコラウス・ラジェウスキーが率いるチームは、彼らの進化がmicroRNAレパートリーの劇的な拡大につながっていることを示しました。
進化の歴史を十分にさかのぼると、人間と頭足類の最後の共通祖先である最小限の知能と単純な眼点を持つ生の虫のような動物に出会います。
後で動物界は背骨のあるものとないもの、こうして2つのグループの生物に分けることができます。
脊椎動物、特に霊長類や他の哺乳類は、さまざまな認知能力を持つ大きくて複雑な脳を発達させましたが、無脊椎動物はそうではありませんでした。
1つの例外は頭足類です。
科学者たちは、長い間、なぜそれほど複雑な神経系がこの軟体動物でしか発達できなかったのか疑問に思いました。 これで、アメリカのMax Delbrück CenterとDartmouth Collegeの研究者が率いる国際チームが考えられる理由を紹介しました。
「に掲載された論文では、科学の発展「彼らは、タコが脊椎動物で発生した同様の発達を反映して、神経組織内のマイクロRNA（miRNA）の大規模に拡張されたレパートリーを持っていると説明しています。 「だから、これは私たちとタコをつなぐことです！」 Max Delbrück Center（MDC-BIMSB）のベルリン医療システム生物学研究所の科学責任者であり、Gene Regulatory Elements Labのシステム生物学責任者であり、論文の最後の著者であるNikolaus Rajewsky教授は言います。 彼はこの発見がおそらくmiRNAが複雑な脳の発達に根本的な役割を果たすことを意味すると説明しています。
2019年、Rajewskyはタコの遺伝子解析に関する出版物を読みました。 科学者たちは、この頭足類で多くのRNA編集が起こることを発見しました。 つまり、RNAを再暗号化できる特定の酵素を広く使用するという意味です。
Rajewskyは、「タコが編集に堪能であるだけでなく、他のRNAトリックも持つことができると思いました」と思い出しています。 それで彼はナポリのStazione Zoologica Anton Dohrn海洋研究所と共同作業を始めました。 そこで死んだタコから抽出した18種類の組織サンプルを彼に送りました。
この分析の結果は驚いた。 「実際に多くのRNA編集が行われていましたが、私たちが興味を持っていると思う分野ではそうではありませんでした」とRajewskyは言います。
最も興味深い発見は、事実よく知られているRNA遺伝子のグループであるmicroRNAの劇的な拡張でした。 特に、神経組織と大部分の脳で合計42の新しいmiRNAファミリーが発見されました。
これらの遺伝子が頭足類の進化の間に保存されたことを考えると、チームは彼らが動物にとって明らかに有益であり、したがって機能的に重要であると結論付けた。
Rajewskyは20年以上にわたってmiRNAを研究してきました。 細胞からのタンパク質産生の指針を伝達するメッセンジャーRNAに翻訳されるのではなく、この遺伝子はメッセンジャーRNAに結合し、タンパク質産生に影響を与える小さなRNA断片をコードします。
これらの結合部位はまた、頭足類の進化を通して保存されている。 これは、これらの新しいmiRNAが機能的に重要であるというもう一つの指標である。
新しいマイクロRNAファミリー
「これは動物の世界で3番目に大きいmicroRNAファミリーの拡大であり、脊椎動物に加えて最大の拡張です」言いました。 、そして後で。
「規模に対するアイデアを提供するために、軟体動物でもある牡蠣はタコと共有した最後の祖先以来、5つの新しいマイクロRNAファミリーを獲得したのに対し、タコは90個を獲得しました！」 Zolotarovは、洞窟が知能として正確に知られていないと付け加えた。
タコに対するRajewskyの魅力は、数年前にカリフォルニア州モンテレイベイ水族館を夕方に訪れたときに始まりました。 「私はこの生物がタンクの底に座っているのを見て、私たちはお互いを見て数分を過ごしました。
彼はタコを見ることと魚を見ることは非常に異なると言います。 タコは人間と同様に複雑な「カメラ」の目を持っています。
進化論的な観点から、タコは無脊椎動物の中でユニークです。 彼らは中央脳と末梢神経系の両方を持っています。 この神経系は独立して行動できます。 タコが触手を失っても、触手はまだ敏感で動くことができます。
タコがこのように複雑な脳機能を発達させた唯一の理由は、例えば、殻を開くツールとして腕を非常に意図的に使用するためである。
タコはまた、知性の他の兆候を示しています。 彼らは非常に好奇心が強く、物事を覚えています。 彼らはまた人々を知ることができ、実際に他の人よりも好きです。
研究者たちは、睡眠中に肌の色と肌の構造が変わるので、夢を見ていると信じています。
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エイリアンのような生き物
「エイリアンに会いたい場合は、ダイビングをしてタコと友達を付き合いと言います」とRajewskyは言います。
彼は今、他のタコの研究者と力を合わせて科学者の間でより多くの交流をすることができるヨーロッパのネットワークを形成する計画です。 コミュニティは現在小規模ですが、Rajewskyはタコへの関心が行動研究者の間を含む世界的に増加していると述べています。
彼は私たち自身と完全に独立して発達した知能の一形態を分析することが興味深いと言います。 しかし、簡単ではありません。 少なくとも私の同僚はそう言います。」とRajewskyは言います。
「タコは典型的なモデル生物ではないので、分子生物学的ツールは非常に限られていました」とZolotarovは言います。 「だから、私たちはまだどのタイプの細胞が新しいマイクロRNAを発現しているのか正確にはわかりません.」 Rajewskyのチームは、現在Rajewskyの研究室で開発された技術を適用する予定です。 この技術はタコ組織の細胞を分子レベルで見ることを可能にします。
この遺伝学および進化神経科学研究ニュースについて
作家： ヤナ・シュルター
源泉： MDC
連絡する: ヤナ・シュリューター – MDC
ビデオ: 画像ソース：Nir Friedman
元の研究： オープンアクセス。
「MicroRNAは複雑なタコ脳の出現と深く関連しています。Nikolaus Rajewskyら。 科学の発展
抽象的な
MicroRNAは複雑なタコ脳の出現と深く関連しています。
タコのような軟体頭足類は、脊椎動物とは無関係に進化した非常に複雑な神経系を持つ非常にインテリジェントな無脊椎動物です。 彼らの神経組織における高いRNA編集のために、我々はRNA調節がこのグループの認知的成功に重要な役割を果たす可能性があるという仮説を立てました。
したがって、我々は18の組織を含む3つの頭足類の種からメッセンジャーRNAと小さなRNAをプロファイリングしました。 タコブルガリス。 軟体頭足類の主なRNAイノベーションは、マイクロRNA（miRNA）遺伝子レパートリーの拡張であることを示しています。
これらの進化的に新しいmiRNAは成人神経組織および発達中に主に発現され、したがって機能的標的部位が保存されている可能性があります。 比較できる唯一のmiRNA拡張は、特に脊椎動物で起こりました。
したがって、我々は、miRNAが複雑な動物の脳の進化と密接に関連していることを示唆している。
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