Hulumtimet e reja mund të lidhin evolucionin e jetës komplekse me “materien e errët” gjenetike

Oktapodët kanë magjepsur shkencëtarët dhe publikun me inteligjencën e tyre të jashtëzakonshme, nga përdorimi i mjeteve deri te përfshirja në lojëra krijuese, zgjidhja e problemeve dhe madje edhe arratisja nga akuariumet. Tani, aftësitë e tyre njohëse mund të ofrojnë një pasqyrë të rëndësishme për të kuptuar evolucionin e jetës komplekse dhe njohjes, duke përfshirë trurin e njeriut.

Një ekip ndërkombëtar studiuesish nga Kolegji Dartmouth dhe Qendra Max Delbrück (MDC) në Gjermani ka publikuar një studim në revistën Science Advances, duke zbuluar se oktapodët janë jovertebrorët e parë të njohur që përmbajnë një numër të madh të mikroARN-ve që rregullojnë gjenet. Gjenet e dy llojeve të oktapodit u gjetën të kenë një rritje të mikroARN-ve, të cilat lidhen me zhvillimin e qelizave të avancuara me funksione specifike, gjatë kohës evolucionare, një zbulim që më parë është vërejtur vetëm te njerëzit, gjitarët dhe vertebrorët e tjerë.

Kur kombinohen me inteligjencën e njohur të oktapodëve, gjetjet ofrojnë mbështetje thelbësore për teorinë se mikroARN-të janë çelësi për evolucionin e jetës inteligjente, tha autori bashkëkorrespondues Kevin Peterson, një profesor i shkencave biologjike në Dartmouth. Sistemet nervore të oktapodëve dhe kallamarëve – të cilët të dy i përkasin një lloj molusku të njohur si cefalopodë – evoluan në mënyrë të pavarur nga vertebrorët. Megjithatë, prevalenca e mikroARN-ve si te oktapodët ashtu edhe te vertebrorët sugjeron një rol të përbashkët për molekulat në njohjen e avancuar.

“MicroARN-të njihen si “materia e errët” e gjenomit të kafshëve – ato nuk prodhojnë proteina, por ato rregullojnë shprehjen e proteinave”, tha Peterson, duke iu referuar formës hipotetike të materies që mendohet se përbën pjesën më të madhe të universit.

“Ky është rasti i vetëm në të gjithë jovertebrorët e rritjes dramatike të mikroARN-së dhe ato gjene shprehen të gjitha në tru,” tha ai. “Ky ishte gjithmonë një test i madh për hipotezën, se nuk është specifike për vertebrorët. Ky ishte një moment i madh – ne zbuluam sekretin e jetës komplekse dhe sekreti i jetës komplekse janë mikroARN-të.”

MicroRNA-të u raportuan për herë të parë në 1993 nga Victor Ambros, një profesor në Dartmouth nga 1992-2007, i cili tani është profesor në Shkollën Mjekësore të Universitetit të Massachusetts. Për gati 15 vjet, Peterson dhe grupi i tij kërkimor kanë renditur gjenet e llojeve të ndryshme të kafshëve në mënyrë që të lidhin mikroARN-të me zhvillimin kompleks të indeve dhe evolucionin e trurit.

Për punimin e fundit, grupi i Peterson punoi me laboratorin e autorit bashkëkorrespondues Nikolaus Rajewsky, profesor i biologjisë së sistemeve në MDC, i cili kishte një mori të dhënash ARN mbi speciet e oktapodit, veçanërisht oktapodin e zakonshëm (Octopus vulgaris). Peterson dhe bashkëautori Peter Chabot, i Dartmouth’s Class of 2022, punuan përmes të dhënave të papërpunuara të mikroARN-ve të renditura nga speciet e oktapodit dhe identifikuan sekuenca specifike që ishin ose të reja ose të gjetura tashmë në këto kafshë. Puna e tyre siguroi një grup të dhënash të organizuar dhe të shënuar që ishte thelbësor për gjetjet e gazetës, tha Chabot.

Hulumtimi i Peterson ka treguar se krijesa të tilla si gjitarët placentë, gjenet e të cilëve janë rritur në numër dhe kompleksitet gjatë kohës së evolucionit, gjithashtu shfaqin përqendrime në rritje të mikroARN-ve. Nga ana tjetër, organizmat si parazitët kanë humbur gjenet stërgjyshore – dhe mikroARN-të – pasi janë bërë më pak komplekse.

“Për të pasur aftësi dhe sjellje të reja njohëse duhen lloje të reja qelizash,” tha Peterson. “Dy vendet ku e merrni këtë – te gjitarët placentë dhe cefalopodët – janë gjithashtu aty ku ne shohim këto gjene të shprehura me mikroRNA. Kafshët që duket se nuk kanë ndryshuar shumë në 500 milionë vitet e fundit nuk kanë shumë mikroARN.

“Sa herë që e kemi testuar këtë hipotezë, e kemi gjetur atë shumë të zbatueshme dhe nuk kemi qenë në gjendje ta hedhim poshtë ende. Kjo është ajo që e bëri këtë punim veçanërisht emocionues, “tha ai.

Oktapodët kanë një inteligjencë të pazakontë. Në vitin 2016, një oktapod i quajtur Inky u bë tituj ndërkombëtarë pasi u arratis nga Akuariumi Kombëtar i Zelandës së Re duke rrëshqitur nëpër një boshllëk në rezervuarin e tij dhe duke u tërhequr disa metra përgjatë dyshemesë në një tub kullimi gati 150 metra që çon në det – dhe lirinë e tij . Oktapodët gjithashtu janë vërejtur duke mbledhur dhe ndërtuar strehimore nga lëvozhgat e kokosit të hedhura dhe duke përdorur rrymat e ujit për të luajtur me objekte të ndryshme.

Kjo lloj inteligjence potencialisht buron nga roli i mikroARN-ve në diversifikimin e funksionit të qelizave, tha bashkëautori i studimit Bastian Fromm, një udhëheqës i grupit kërkimor në Universitetin e Tromsø në Norvegji, i cili bashkëpunon me laboratorin Peterson në kërkimin e tij dhe ndërtimin e bazës së të dhënave të mikroRNA në internet. MirGeneDB.

Qelizat në organizmat komplekse kryejnë detyra të specializuara, që do të thotë që qelizat përreth duhet të kalibrohen për të kryer funksione shtesë, tha Fromm.

“MicroARN-të janë si çelësat e dritës ose dimmers që mund të ndezin dhe rregullojnë shprehjen e mijëra proteinave në një qelizë dhe të specifikojnë se çfarë mund të bëjë qeliza,” tha Fromm. “Kjo është një lojë me numra. Osteret dhe slugat kanë mikroARN, por te cefalopodët – dhe veçanërisht te oktapodi – ka një shpërthim të tyre që lidhet me inteligjencën e tyre.