17:09 2022-06-24
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Creierul caracatiței și creierul uman au aceleași „gene de săritură”
_ Octopus creier și om creierul împărtășește aceleași „gene de săritură”
Carcatița este un organism excepțional cu un creier extrem de complex și abilități cognitive unice printre nevertebrate. Atât de mult încât, în anumite privințe, are mai multe în comun cu vertebratele decât cu nevertebratele. Complexitatea neuronală și cognitivă a acestor animale ar putea proveni dintr-o analogie moleculară cu creierul uman, așa cum s-a descoperit într-o lucrare de cercetare publicată recent în BMC Biology și coordonată de Remo Sanges de la SISSA din Trieste și de Graziano Fiorito de la Stazione Zoologica Anton Dohrn din Napoli. .
Cercetarea arată că aceleași „gene săritoare” sunt active atât în creierul uman, cât și în creierul a două specii, Octopus vulgaris, caracatița comună, și Octopus bimaculoides, caracatița californiană. Această descoperire ne-ar putea ajuta să înțelegem secretul inteligenței acestor organisme fascinante.
Secvențierea genomului uman a dezvăluit încă din 2001 că peste 45% din el este compus din secvențe numite transpozoni, așa-numitele „sărituri”. gene” care, prin mecanisme moleculare copy-and-paste sau cut-and-paste, se pot „deplasa” dintr-un punct în altul al genomului unui individ, amestecând sau duplicând. În cele mai multe cazuri, aceste elemente mobile rămân tăcute: nu au efecte vizibile și și-au pierdut capacitatea de mișcare. Unii sunt inactivi pentru că au acumulat, de-a lungul generațiilor, mutații; altele sunt intacte, dar blocate de mecanismele celulare de apărare. Din punct de vedere evolutiv, chiar și aceste fragmente și copii sparte ale transpozonilor pot fi în continuare utile, ca „materie brută” pe care evoluția o poate sculpta.
Dintre aceste elemente mobile, cele mai relevante sunt cele aparținând așa-numita familie LINE (Long Interspersed Nuclear Elements), găsită în o sută de copii în genomul uman și încă potențial activă. În mod tradițional s-a crezut că activitatea LINE-urilor a fost doar un vestigiu al trecutului, o rămășiță a proceselor evolutive care au implicat aceste elemente mobile, dar în ultimii ani au apărut noi dovezi care arată că activitatea lor este fin reglată în creier. Există mulți oameni de știință care cred că transpozonii LINE sunt asociați cu abilități cognitive precum învățarea și memoria: aceștia sunt deosebit de activi în hipocamp, cea mai importantă structură a creierului nostru pentru controlul neuronal al proceselor de învățare.
Genomul caracatiței, ca și al nostru, este bogat în „gene săritoare”, majoritatea fiind inactive. Concentrându-se pe transpozonii încă capabili de copiere și inserare, cercetătorii au identificat un element al familiei LINE în părți ale creierului crucial pentru abilitățile cognitive ale acestor animale. Descoperirea, rezultatul colaborării dintre Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Stazione Zoologica Anton Dohrn și Istituto Italiano di Tecnologia, a fost posibilă datorită tehnicilor de secvențiere de generație următoare, care au fost folosite pentru a analiza compoziția moleculară a genelor active în sistemul nervos al caracatiței.
„Descoperirea unui element din familia LINE, activ în creierul celor două specii de caracatițe, este foarte semnificativă deoarece adaugă susținere ideii că aceste elemente au un specific funcție care merge dincolo de copy-and-paste”, explică Remo Sanges, directorul laboratorului de genomică computațională de la SISSA, care a început să lucreze la acest proiect pe când era cercetător la Stazione Zoologica Anton Dohrn din Napoli. Studiul, publicat în BMC Biology, a fost realizat de o echipă internațională cu peste douăzeci de cercetători din întreaga lume.
„Am sărit literalmente pe scaun când, la microscop, am văzut un semnal foarte puternic de activitate a acestui element în lobul vertical, structura creierului care în caracatiță este sediul învățării. și abilități cognitive, la fel ca hipocampul la oameni”, spune Giovanna Ponte de la Stazione Zoologica Anton Dohrn.
Conform lui Giuseppe Petrosino de la Stazione Zoologica Anton Dohrn și Stefano Gustincich de la Istituto Italiano di Tecnologia, „Această similitudine între omul și caracatița care arată activitatea unui element LINE în sediul abilităților cognitive ar putea fi explicat ca un exemplu fascinant de evoluție convergentă, fenomen pentru care, la două specii îndepărtate genetic, același proces molecular se dezvoltă independent, ca răspuns la nevoile."
"Creierul caracatiței este similar din punct de vedere funcțional, în multe dintre caracteristicile sale, cu cel al mamiferelor", spune Graziano Fiorito, directorul Departamentului de Biologie și Evoluție al Marine Org. anisme ale Stazione Zoologică Anton Dohrn. „De asemenea, din acest motiv, elementul LINE identificat reprezintă un candidat foarte interesant de studiat pentru a ne îmbunătăți cunoștințele despre evoluția inteligenței.”
Comentarii:
Adauga Comentariu