Alcuni animali, come i calamari o gli scoiattoli, hanno una nota capacità di riqualificazione del proprio RNA. Queste alterazioni naturali, temporanee, cambiano i messaggi inviati dai geni, modificando le molecole usate per costruire le proteine.
Anche nel genoma umano possiamo parlare di “siti di editing”, ovvero di modifica, ne sono noti ben centinaia, nei cefalopodi invece, se ne annoverano decine di migliaia.
Uno studio recente si sofferma proprio sui polpi che, assieme ad altri cefalopodi, sono fra gli animali più intelligenti tra i non vertebrati, capaci di eseguire compiti complessi.
L’ultima funzione sorprendente, appena scoperta, è proprio la capacità di modificare rapidamente l’RNA in base alle temperature, questo potrebbe permettere agli animali di ottimizzare le proteine nel sistema nervoso e non solo.
Questi animali, dunque, che già ci apparivano strani, oggi lo sono ancora di più.
I cefalopodi e il loro rapporto con l’RNA
Lo studio “Temperature-dependent RNA editing in octopus extensively recodes the neural proteome”, pubblicato su Cell da un team di ricercatori indirizzato da Joshua Rosenthal del Marine Biological Laboratory (MBL) ed Eli Eisenberg dell’Università di Tel Aviv, ha rivelato il nuovo superpotere di questi cefalopodi: «I polpi sono in grado di modificare le informazioni genetiche per rimodellare rapidamente i loro cervelli quando si confrontano con i cambiamenti nel loro ambiente».
Una scoperta che potrebbe essere d’aiuto per l’intero mondo scientifico nella progettazione di terapie per mutazioni problematiche nei nostri stessi corpi.
Calamari.
Adattarsi al freddo
Soggetto della ricerca è stato Octopus bimaculoides, specie originaria dei mari al largo della costa della California meridionale.
Per testare direttamente se improvvisi sbalzi di temperatura provocassero un maggiore editing dell’RNA, i ricercatori hanno collocato i polpi in alcune vasche, lasciandoli ambientarsi per 2-3 settimane. In seguito, hanno abbassato la temperatura delle stesse a 13 o 22 °C nell’arco di 10-12 giorni, mantenendola costante per altri 12-24 giorni.
In poche ore dalla modifica della temperatura si sono notati dei processi di modifica, per poi scemare via via entro i quattro giorni successivi.
«È stato davvero sorprendente, ci aspettavamo che solo pochi siti fossero sensibili alla temperatura, o forse anche nessuno. Invece, abbiamo rilevato che circa un terzo di essi sono molto recettivi» racconta il biologo marino Joshua Rosenthal, autore senior della ricerca.
L’editing dell’RNA nei polpi aumentava quando gli animali erano in ambienti in cui la temperatura si abbassava, quando invece la temperatura aumentava è stato rilevato un accrescimento del solo 1%.
«In generale, gli enzimi sono più attivi con l’aumentare della temperatura: questa è termodinamica, qui invece vediamo più editing in condizioni di freddo» spiega Rosenthal.
Seppia.
Un meccanismo nuovo
Questa variazione dell’RNA, ad oggi, è stata accertata solo in alcuni tipi di seppie, polpi e calamari, ma ciò non esclude che possa essere utilizzato da tutto il mondo dei cefalopodi.
«I cefalopodi probabilmente usano questa forma di manipolazione genetica per adattarsi al cambiamento in molti modi, ben oltre l’acclimatamento all’acqua fredda. Penso che i risultati di questo studio siano la punta dell’iceberg. Potrebbe spiegare, in parte, come questi organismi abbiano raggiunto comportamenti sofisticati. I polpi, ad esempio, possono risolvere enigmi meccanici e imitare colori e trame per mimetizzarsi. Capacità come queste richiedono sistemi nervosi composti da un insieme complesso di proteine. Quali meccanismi usano per creare questa complessità? Credo che l’editing dell’RNA sia uno di questi» afferma l’autore.
E conclude: «Attraverso l’editing dell’RNA, i cefalopodi sembrano aver trovato un modo unico per modificare la propria fisiologia. Siamo abituati a pensare che tutti gli esseri viventi siano preprogrammati dalla nascita con un certo insieme di istruzioni. L’idea che l’ambiente possa influenzare l’informazione genetica, come abbiamo dimostrato nei cefalopodi, è un concetto nuovo».
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