相同基因的章鱼利用RNA合成不同的蛋白质

栖息在南极冰冷海水中的章鱼并没有给自己的触手带上手套,但它却找到了另一种方式来抵御寒冷。一项新的研究表明,这种海洋生物利用一种被称为核糖核酸(RNA)编辑的手段来定制在低温下工作的关键神经系统蛋白质。

当神经细胞工作时,其质膜中的蛋白质通道会利用开合让不同的离子进出。低温能够妨碍某些与神经系统传递信号有关的蛋白质,这是因为严寒能够延迟钾通道的关闭,从而阻碍了神经系统传递信号的能力。因此研究人员推测,生活在寒冷气候中的生物能够改进它们的钾通道,以便在严寒中更好地生存。

科学家将生活在南极冰冷海水中的一种章鱼,与另一种栖息在温暖的波多黎各珊瑚礁中的章鱼进行了比较。令他们感到惊讶的是,两种章鱼体内的钾通道基因几乎具有完全相同的脱氧核糖核酸(DNA)序列。

接下来,研究人员将这些 DNA 片段(基因)植入蛙卵细胞,使其合成蛋白质,并测量其钾通道的电活动。结果显示,蛙卵细胞根据这两种章鱼的基因合成的钾通道功能基本上是一致的,远低于南极章鱼的水平。

那么极地生物究竟是如何保持其神经正常工作呢?答案是核糖核酸(RNA)编辑。DNA 需要转录成 RNA,然后才能合成蛋白质。极地章鱼在 RNA 转录过程中修改了 RNA 的核苷酸序列,从而合成了不同的蛋白质,导致其钾通道功能不同。研究人员发现,南极章鱼在9个位点改变了自己的RNA。

此项研究第一次揭示了生物可以利用重写 RNA——而不是改变 DNA——来适应环境。

转自 http://nature.cn.yahoo.com/ypen/20120111/808980.html 我根据 http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/01/octopuses-rewrite-their-rna-to-b.html 对其翻译不准确之处进行了修正 2012年1月06日

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