Het lijkt er op dat sommige inktvissoorten hun evolutionaire ontwikkeling vertragen om een grotere flexibiliteit in de eiwitaanmaak te krijgen (afb: C

Inktvissen zouden bekend staan om hun ‘eigenzinnige’ gedrag zoals het ontsnappen uit afgesloten aquaria en het razendsnel aannemen van camouflagekleuren om aanvallers te misleiden. Nieuw onderzoek zou aanleiding geven om ten minste nog een eigenaardigheid aan hun status toe te voegen: sommige inktvissen ‘redigeren’ hun RNA uitbundig. Dat gaat dan wel ten koste van hun evolutionaire ontwikkeling, denken de onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Tel Aviv.
Eerder was al ontdekt dat bij pijlinktvissen een aanzienlijk deel van het coderende deel van hun RNA, vooral in de zenuwcellen, is geredigeerd. Dat heeft effect op de verscheidenheid aan eiwitten die de dieren kunnen aanmaken. In de inktvissenhersens is meer dan 60% van de RNA-moleculen bewerkt, bij mensen is op zijn hoogst bij 1% van de RNA-moleculen de code op een plaats veranderd.
Nu vonden onderzoekers ook bij drie andere inktvissen (twee octopussoorten en een zeekat) tienduizenden evolutionair bewaarde hercoderingen. Ook hier bleek dat de hercoderingen vooral voorkomen bij de cellen in het zenuwstelsel. De bewerkte RNA-moleculen coderen vooral voor eiwitten die een belangrijke rol spelen bij zenuwprikkeling en de celvorm.
Zeekat, pijlinktvis en octopus behoren tot de onderklasse van de coleoïden. Bij de primitievere nautilus-inktvissen, die niet tot die onderklasse behoren, en de aplysia-slakken gebeurt die RNA-bewerking op een veel kleinere schaal.
“Dat toont aan dat stevige RNA-bewerking niet iets is dat algemeen voorkomt bij weekdieren. Het is een uitvinding van de coleoïde inktvissen”, zegt Joshua Rosenthal van het Amerikaanse Eugene Bell-centrum voor zeebiologie. In zoogdieren komt dat erg weinig voor. “Er is iets fundamenteel anders gebeurd in deze inktvissen waar veel van die bewerkingen bewaard zijn gebleven en duidelijke tekenen van selectie vertonen.”

Evolutie tegengehouden

Er zou ook een verband bestaan tussen de hoeveelheid RNA-bewerkingen en de genoomevolutie van de coleoïden. De bekendste vorm van RNA-bewerking wordt uitgevoerd door zogeheten ADAR-enzymen, die dat alleen doen als er grote stukken dubbelstrengig RNA  naast de bewerkte plaats aanwezig zijn. Deze dsRNA-structuren kunnen honderden nucleotiden (RNA-bouwstenen) bevatten. Ze worden gecodeerd door het inktvisgenoom, evenals de bewerkingsplaatsen. De genetische veranderingen in deze ‘flankerende’ regionen (van het genoom, neem ik aan) blijkt stevig te worden onderdrukt.

Rosenthal: “Het lijkt er op dat die flexibiliteit in RNA-bewerking (en dus de aanmaak van eiwitten; as) ten koste is gegaan van de evolutionaire ontwikkelingen van de omgevende regionen. Mutaties worden gezien als de munteenheid van de evolutie. Bij deze dieren wordt die mogelijkheid onderdrukt voor meer flexibiliteit bij het bewerken van RNA.”

De onderzoekers zijn nu bezig wat dieper in het mechanisme en de gevolgen van RNA-bewerking te duiken. Rosenthal: “Wanneer zetten ze die aan en onder invloed waarvan? Het zou zoiets simpels kunnen zijn als temperatuurverandering of zo ingewikkeld als ervaring, een vorm van geheugen.”

Bron: EurekAlert