Science

문어의 뇌는 우리의 뇌와 놀라운 특성을 공유하도록 진화했습니다 : ScienceAlert

Advertisements

금수 조치 금요일 1900년 11월 25일 GMT | 11월 26일 토요일 0600 AEDT

우리 행성의 영광스럽고 작은 파란색 구슬은 놀랍도록 다양한 생명체로 가득 차 있지만 일부는 분명히 다른 것보다 더 독특합니다.

이것은 문어의 경우에 특히 그러합니다. 문어는 너무 이상해서 정기적으로 외계인과 비교를 불러일으키는 동물입니다.

실제로 영국의 신경과학자 Anil Seth에 따르면 다른 곳에서 진화했을 만큼 이상한 생물이 지구상에 있다면 그것은 바로 문어입니다. 일부 비주류 이론에서는 문어가 외계인일 수 있다고 제안하기도 합니다.

그러나 문어의 진화를 지구와 확실하게 연관시킬 수 있는 많은 증거가 있으며 Max-Delbrück-분자 의학 센터의 시스템 생물학자 Nikolaus Rajewsky가 이끄는 과학자 팀이 방금 새로운 것을 발견했습니다.

그리고 그것은 정말 흥미로운 것입니다.

그것은 문어의 뇌가 실제로 인간의 뇌 및 다른 척추동물의 뇌와 공유하는 특성입니다. 신경 조직에 있는 마이크로RNA의 거대한 레퍼토리입니다.

Rajewsky는 “이것은 우리를 문어와 연결시켜주는 것입니다!”라고 말합니다.

문어는 여러모로 이상합니다. 갑오징어와 같은 다른 두족류와 마찬가지로 영리합니다. 그리고 오징어의 뇌는 개의 뇌만큼 복잡한 것으로 밝혀졌습니다. 문어가 꿈을 꿀 수 있다는 증거도 있습니다. 무척추 동물에서는 거의 확인되지 않습니다.

다른 지능적인 동물과 달리 신경계는 고도로 분포되어 있으며 5억 개의 뉴런 중 상당 부분이 팔 전체에 퍼져 있습니다. 각 팔은 독립적으로 결정을 내릴 수 있으며 절단된 후에도 자극에 계속 반응할 수 있습니다.

frameborder=”0″ allow=”가속도계; 자동 재생; 클립보드 쓰기; 암호화된 미디어; 자이로스코프 PIP(Picture-in-Picture)” 허용전체 화면>

두족류의 복잡한 신경계와 지능은 일종의 수수께끼였습니다. 이러한 특성은 척추동물에서 비교적 흔하지만 무척추동물 사이에서 두드러지게 나타납니다.

문어와 다른 두족류에는 정말 이상한 점이 있습니다. 그들의 몸은 환경에 적응하기 위해 즉석에서 RNA 서열을 빠르게 편집할 수 있습니다. 이것은 일반적으로 적응이 작동하는 방식이 아닙니다. 일반적으로 DNA에서 시작하여 이러한 변화가 RNA로 전달됩니다.

이로 인해 Rajewsky는 문어가 숨기고 있는 다른 RNA 비밀이 무엇인지 궁금해했습니다.

Advertisements

이탈리아의 Stazione Zoologica Anton Dohrn 해양 연구소에서 제공한 죽은 문어에서 얻은 18개의 샘플을 분석하여 Rajewsky와 그의 팀은 주로 다음에서 RNA를 시퀀싱했습니다. 낙지 불가리스일반적인 문어. 또한 이 연구에는 전체 캘리포니아 두 점 문어(문어 bimaculoides) 및 하와이 짧은꼬리오징어(유림나 스콜로프).

시퀀싱은 내부의 메신저 RNA 및 작은 RNA의 프로필을 제공했습니다. 결과는 놀라웠습니다.

일반적인 문어 (낙지 불가리스). (Bernat Espigulé/iNaturalist, CC BY-NC 4.0)

Rajewsky는 “실제로 많은 RNA 편집이 진행되고 있었지만 우리가 관심을 가질 것으로 생각하는 분야는 아니었습니다.”라고 설명했습니다.

연구팀이 발견한 것은 문어가 마이크로RNA, 즉 miRNA를 많이 갖고 있다는 점이다. 그들은 일반 문어에서 138개의 miRNA 계열로 그룹화된 164개의 miRNA 유전자와 캘리포니아 두점 문어에서 동일한 138개의 가족으로 그룹화된 162개의 miRNA 유전자를 발견했습니다. 그리고 가족 중 42개는 주로 뇌와 신경 조직에서 새로 발견되었습니다.

miRNA는 유전자 발현 조절에 크게 관여하는 비코딩 RNA 분자로, 더 큰 RNA 분자에 결합하여 세포가 생성하는 단백질을 미세 조정할 수 있도록 돕습니다.

이러한 miRNA 계열이 RNA 결합 부위와 마찬가지로 문어에서 보존되었다는 사실은 과학자들이 그 역할이 무엇인지 또는 miRNA가 어떤 세포와 관련되어 있는지 아직 알지 못하지만 문어 생물학에서 여전히 중요한 역할을 하고 있음을 시사합니다. 와 함께.

“이것은 동물계에서 세 번째로 큰 microRNA 계열의 확장이며 척추동물 외에는 가장 큰 것입니다.”라고 이전에 Rajewsky의 연구실이었던 스페인의 게놈 규제 센터에 있는 생물학자 Grygoriy Zolotarov는 말합니다.

“규모에 대한 아이디어를 제공하기 위해 연체 동물이기도 한 굴은 문어와 공유한 마지막 조상 이후로 5개의 새로운 마이크로 RNA 계열을 획득한 반면 문어는 90개를 획득했습니다!”

점박이 문어(문어 bimaculoides). (wademcmillan/iNaturalist, CC BY-NC 4.0)

규모가 약간 다르지만 비교할 수 있는 확장은 척추동물에서만 발생합니다. 인간 게놈은 약 2,600개의 성숙한 miRNA를 암호화합니다. 그러나 문어 miRNA 계열 수는 닭이나 개구리와 같은 동물의 수와 비슷합니다.

연구원들은 이번 발견이 두족류 스마트를 포함한 복잡한 지능이 이 miRNA 확장과 관련이 있을 수 있음을 시사한다고 말했습니다.

흥미롭게도 이것이 문어의 뇌와 척추동물의 뇌 사이의 유일한 유사점은 아닙니다. 과학자들은 이전에 인간과 문어의 뇌 모두 트랜스포손이라고 하는 세포 유형을 많이 포함하고 있음을 발견했습니다. 문어의 머리(및 팔)에는 우리가 이해하는 것보다 훨씬 더 많은 일이 일어나는 것 같습니다.

Rajewsky 팀의 다음 단계는 miRNA가 하는 일을 정확히 파악하는 것입니다.

“coleoid cephalopods에서 miRNA 유전자 레퍼토리의 눈에 띄는 폭발은 miRNA와 아마도 그들의 전문화 된 신경 기능이 동물의 복잡한 뇌의 출현에 깊이 연결되어 있고 아마도 필요할 수 있음을 나타낼 수 있습니다.”

이 연구는 과학 발전.

Advertisements

Comments

comments

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button