新研究可能將復(fù)雜生命的進(jìn)化與microRNA聯(lián)系起來
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新研究可能將復(fù)雜生命的進(jìn)化與microRNA聯(lián)系起來
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：新的研究表明，microRNA在大腦的復(fù)雜高級(jí)發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，包括在人類中。生命沈陽外圍女資料（電話微信365-*2895）一二線城市均可安排高端外圍資源章魚以其非凡的新研系起智慧吸引了科學(xué)家和公眾，從使用工具到參與創(chuàng)造性游戲、復(fù)雜解決問題，生命甚至從水族館逃出。新研系起現(xiàn)在，復(fù)雜它們的生命認(rèn)知能力可能為理解復(fù)雜生命和認(rèn)知的進(jìn)化提供重要的啟示，包括人類的新研系起大腦。
來自達(dá)特茅斯學(xué)院和德國(guó)馬克斯·德爾布呂克中心（MDC）的復(fù)雜沈陽外圍女資料（電話微信365-*2895）一二線城市均可安排高端外圍資源一個(gè)國(guó)際研究小組在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究，揭示了章魚是生命第一個(gè)含有大量基因調(diào)控microRNA的已知無脊椎動(dòng)物。兩種章魚的新研系起基因被發(fā)現(xiàn)隨著進(jìn)化時(shí)間的推移，microRNA的復(fù)雜數(shù)量增加，而microRNA與具有特定功能的生命高級(jí)細(xì)胞的發(fā)展有關(guān)，這一發(fā)現(xiàn)以前只在人類、哺乳動(dòng)物和其他脊椎動(dòng)物身上觀察到。
共同通訊作者、達(dá)特茅斯大學(xué)生物科學(xué)教授凱文·彼得森說，當(dāng)與章魚的已知智能相結(jié)合時(shí)，這些發(fā)現(xiàn)為microRNA是智能生命進(jìn)化的關(guān)鍵這一理論提供了重要支持。章魚和魷魚--它們都屬于一種被稱為頭足類的軟體動(dòng)物--的神經(jīng)系統(tǒng)獨(dú)立于脊椎動(dòng)物而進(jìn)化。然而，在章魚和脊椎動(dòng)物中普遍存在的microRNA表明，這些分子在高級(jí)認(rèn)知中具有共同的作用。
彼得森說："microRNA被稱為動(dòng)物基因組的'暗物質(zhì)'--它們不制造蛋白質(zhì)，但它們調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的表達(dá)，"他指的是被認(rèn)為構(gòu)成宇宙大部分的假設(shè)物質(zhì)形式，他說："這是所有無脊椎動(dòng)物中唯一一個(gè)microRNA急劇增加的例子，這些基因都在大腦中表達(dá)。這一直是對(duì)假說的一個(gè)重大考驗(yàn)，即它不是脊椎動(dòng)物所特有的。這是一個(gè)重要的時(shí)刻--我們發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜生命的秘密，而復(fù)雜生命的秘密就是microRNA。"
microRNA在1993年由維克多-安布羅斯首次報(bào)道，他在1992-2007年期間是達(dá)特茅斯大學(xué)的教授，現(xiàn)在是馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的教授。近15年來，彼得森和他的研究小組對(duì)各種動(dòng)物物種的基因進(jìn)行了測(cè)序，以便將microRNA與復(fù)雜的組織發(fā)展和大腦進(jìn)化聯(lián)系起來。
在最新的論文中，Peterson的研究小組與共同通訊作者、麻省理工學(xué)院系統(tǒng)生物學(xué)教授Nikolaus Rajewsky的實(shí)驗(yàn)室合作，該實(shí)驗(yàn)室擁有大量關(guān)于章魚物種的RNA數(shù)據(jù)，特別是普通章魚（Octopus vulgaris）。彼得森和共同作者、達(dá)特茅斯大學(xué)2022級(jí)的彼得-查博特通過從章魚物種中測(cè)序的microRNA的原始數(shù)據(jù)，確定了在這些動(dòng)物中新的或已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的特定序列。Chabot說，他們的工作提供了一個(gè)有組織和有注釋的數(shù)據(jù)集，這對(duì)論文的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要。
彼得森的研究表明，像胎盤哺乳動(dòng)物這樣的生物，其基因的數(shù)量和復(fù)雜性隨著進(jìn)化時(shí)間的推移而增加，也表現(xiàn)出越來越多的microRNA的濃度。另一方面，像寄生蟲這樣的生物隨著它們變得不那么復(fù)雜，已經(jīng)失去了祖先的基因--以及microRNA。
"為了擁有新的認(rèn)知能力和行為需要新的細(xì)胞類型，"彼得森說。"在胎盤哺乳動(dòng)物和頭足類動(dòng)物--也是我們看到這些microRNA表達(dá)的基因的地方。在過去5億年中似乎沒有什么變化的動(dòng)物沒有非常多的microRNA。每次我們測(cè)試這個(gè)假說時(shí)，我們都發(fā)現(xiàn)它非常可行，而且我們還無法反駁它。這就是這篇論文特別令人興奮的地方，"他說。
章魚擁有一種不尋常的智慧。2016年，一只名叫Inky的章魚從新西蘭國(guó)家水族館逃出，它從魚缸的縫隙中滑過，用腕足把自己帶到幾英尺高的地板上，然后再進(jìn)入一條近150英尺長(zhǎng)的排水管，通向大海--以及他的自由，成為國(guó)際頭條。人們還觀察到章魚用廢棄的椰子殼收集和建造庇護(hù)所，并利用水流與各種物體玩捉迷藏。
研究報(bào)告的共同作者、挪威特羅姆瑟大學(xué)的研究小組組長(zhǎng)巴斯蒂安-弗洛姆說，這種智慧可能源于microRNA在細(xì)胞功能多樣化方面的作用，他與彼得森實(shí)驗(yàn)室合作進(jìn)行研究，并建立了在線microRNA數(shù)據(jù)庫MirGeneDB。
弗洛姆說，復(fù)雜生物體內(nèi)的細(xì)胞執(zhí)行專門的任務(wù)，這意味著周圍的細(xì)胞需要被校準(zhǔn)以執(zhí)行額外的功能。"microRNA就像燈的開關(guān)或調(diào)光器，可以打開并調(diào)節(jié)一個(gè)細(xì)胞中成千上萬種蛋白質(zhì)的表達(dá)，并指定細(xì)胞可以做什么。這是個(gè)數(shù)字游戲。牡蠣和蛞蝓有microRNA，但是在頭足類動(dòng)物--尤其是章魚中，它們的數(shù)量激增，與它們的智力相關(guān)。"