Un massiccio editing dell’RNA in varie specie di cefalopodi

Un polpo della specie Octopus bimaculoides (Foto Jeremy Selan)
Un polpo della specie Octopus bimaculoides (Foto Jeremy Selan)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Cell” descrive una ricerca sui cefalopodi che ha rivelato che in particolare nella sottoclasse dei coleoidi (Coleoidea) che include polpi, calamari e seppie avviene un editing dell’RNA che permette un adattamento migliore all’ambiente e in particolare al freddo. Secondo i ricercatori questo meccanismo va a scapito dell’evoluzione del DNA.

I cefalopodi sono una classe di molluschi marini e includono alcune specie molto evolute dal punto di vista delle capacità come i polpi. Possono avere caratteristiche talmente diverse da quelle dei vertebrati che alcuni scienziati li hanno paragonati ad alieni. Nell’agosto 2015 la pubblicazione di un articolo su “Nature” che seguiva il sequenziamento del DNA della specie Octopus bimaculoides aveva portato a varie considerazioni su queste caratteristiche ma questa nuova ricerca mostra che non è solo il loro DNA a essere diverso ma anche l’RNA.

Generalmente l’RNA è usato per trascrivere le istruzioni genetiche e per la sintesi delle proteine e si differenzia dal DNA per una delle quattro basi, che nell’RNA è l’uracile invece della timina. A parte quello, salvo errori e alcuni casi rarissimi inferiori all’1% l’RNA è la copia del DNA o almeno così si pensava ma nei cefalopodi ciò non è sempre vero e in particolare nei coleoidi può arrivare a essere modificato anche in oltre il 60% dei casi.

Il meccanismo di editing dei coleoidi utilizza enzimi che può cambiare una delle basi dell’RNA, l’adenina, in un’altra base chiamata inosina. Questi enzimi sono chiamati ADAR (adenosine deaminases acting on RNA). Si tratta del meccanismo più comune tra gli animali ma ha questi picchi tra i coleoidi.

I picchi sono stati rilevati in due specie di polpi, nelle seppie e nei calamari, tutti coleoidi capaci di comportamenti complessi a livello sociale e nella caccia alle prede. Altri cefalopodi appartenenti ad altre sottoclassi come Nautilus pompilius e Aplysia californica questo tipo di editing dell’RNA raggiunge livelli molto inferiori. Ciò significa che si tratta di una caratteristica tipica dei coleoidi.

Questa estesa capacità di editing dell’RNA va a scapito della normale evoluzione. Ciò perché gli enzimi ADAR richiedono grandi strutture chiamate dsRNA composte da centinaia di nucleotidi che sono conservate nel genoma dei coleoidi assieme ai siti di editing. La conseguenza è che i livelli di mutazione sono notevolmente ridotti.

I ricercatori intendono continuare le ricerche per esplorare i meccanismi di editing di RNA dei coleoidi e capirne pienamente le conseguenze. Ciò significa capire ad esempio quando questi meccanismi vengono attivati e quali possano essere le influenze ambientali su di essi.

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