Galvkāji pieder pie gliemju dzimtas, un tajos ietilpst aptuveni 700 sugu, tostarp astoņkāji, kalmāri, sēpijas un nautilus. Galvkāji ir neparasti dzīvnieki spēj īstenot pārsteidzošas stratēģijas: piemēram, tie var palikt nepamanīti, mainot krāsu. Viņi var arī izgrūst tintes strūklas, lai dezorientētu savus plēsējus.
Papildus šīm aizraujošajām īpašībām daudzi var mirdzēt okeāna bezdibenīgā tumsā vai, astoņkāju gadījumā, sagriezties maz ticamās formās.
Kas viņiem ļauj veikt šādas funkcijas?
Atbilde trīs vārdos ir: neironu kontrole. Piemēram, krāsas maiņu veic pigmenta šūnas, kas atrodas apvalkā. Šīm šūnām ir pigmenti, kas paplašinās vai kondensējas pēc vēlēšanās, izmantojot muskuļu kontrakciju, ko kontrolē nervu sistēma.
Ātrās bēgšanas, kas raksturo šos dzīvniekus, tiek veiktas, pateicoties to reaktīvās dzinējspēka mehānismam. Tas ir iespējams, pateicoties milzīgajai motora nervu šķiedru sistēmai, kas kontrolē spēcīgās mantijas muskuļu kontrakcijas. Šī spēcīgā muskulatūra ļauj ūdenim izkļūt zem bāla dobuma spiediena.
Kalmāru neironi kā pētījuma objekts
Nav brīnums galvkājus pēta neirologi visā pasaulē. Viņi ir atklājuši milzīgu muskuļu kontroli astoņkājos, kas ļauj viņiem, piemēram, paslēpties vietās, kas ir 10 reizes mazākas par viņu ķermeņiem.
Kalmāros zinātnieki ir atklājuši spēju rediģēt ģenētisko kodu ne tikai savu neironu kodolā, bet arī aksonā. Jāatzīmē, ka aksoni ir garas, plānas projekcijas, kas pārraida signālus citiem neironiem. Iepriekš minētais pētījums tika veikts ar kalmāriem ar gariem plekstiem (Doryteuthis pealeii) un ir pirmais ziņojums par to ģenētiskā informācija var tikt rediģēta ārpus kodola no dzīvnieku šūnas.
Kāpēc šī kalmāra iezīme ir svarīga?
Pirmais iemesls ir tas padziļina mūsu izpratni par neironu plastiskumu. Jāatzīmē, ka neironu plastika attiecas uz nervu sistēmas spēju mainīt savu struktūru un funkciju. Tas ļauj ātri pielāgot dzīvnieka reakciju uz mainīgo vidi. Šis process ir būtisks dzīvnieka izdzīvošanai.
Kalmāri ir ģenētiskā koda rediģēšanas meistari. Tā pati pētnieku grupa jau 2015. gadā ziņoja, ka kalmāri izcili rediģē informāciju, kas pārvietojas kurjeru RNS (mRNS). Viņi lēsa, ka šis kalmāru process pārsniedza mRNS rediģēšanu cilvēkiem par vairākām kārtām.
UNMessenger RNS ir vitāli svarīga molekula dzīvo būtņu šūnu darbībā. Tas pārnes ģenētisko kodu no šūnas kodola DNS uz ribosomām, kur tiek ražoti proteīni. MRNS ir noteiktu dzīvnieku DNS fragmentu tulkojums, ko "interpretē" ribosomas, lai tie spētu rekonstruēt olbaltumvielas, kā to prasa dzīvnieka ģenētiskais kods.
MRNS rediģēšanas funkcija "lokāli" paver iespēju, ka teorētiski, šie neironi pielāgo saražoto olbaltumvielu veidu un tāpēc tie ir pielāgoti šūnas īpašajām un īpašajām vajadzībām. Otrkārt, šo zināšanu izmantošana nākotnē var palīdzēt ārstēt aksonu disfunkciju, kas saistīta ar daudziem neiroloģiskiem traucējumiem cilvēkiem.
Noslēguma piezīme
RNS rediģēšana ir bioloģisks process, kas nodrošina lielāku daudzpusību viena un tā paša proteīna dažādu versiju ekspresijā. Lai izdzīvotu, mRNS rediģēšana ir daudz drošāka nekā DNS rediģēšana (mutācijas ar lielāku potenciālu kaitēt dzīvniekam). Kļūdas gadījumā to izlabo, degradējot RNS molekulu, bet paliek DNS kļūda.
Ir daudzi procesi, kas cilvēkiem joprojām nav zināmi, kad runa ir par dzīvnieku pasaules darbību. Aplūkojot dzīvnieku sistēmu procesus, iespējams, ka laika gaitā mēs atradīsim risinājumus cilvēku patoloģijām. Šī iemesla dēļ šāda veida pētījumi ir būtiski: ne tikai zināšanu iegūšanai, bet arī to iespējamai lietderībai slimību ārstēšanā.