Осьминоги синтезируют почти идеальные белки и могут обучить этому людей

Исследователи из Гарвардского университета обнаружили, что осьминоги, в отличие от человека, способны к редактированию РНК, что позволяет им мгновенно изменять свойства белков. Это открытие касается вида Octopus bimaculoides, у которого рибосомы имеют уникальную структуру, позволяющую эффективно обрабатывать генетическую информацию.

Основной механизм синтеза белков у всех живых организмов схож: рибосомы считывают инструкции с матричной РНК и собирают молекулы. Однако у осьминога рибосомная РНК разделена на два фрагмента из-за генетической мутации, что происходит в ключевой области рибосомы.

Эксперименты с бактериями E. coli, в геном которых была встроена мутация осьминога, показали, что точность сборки белков увеличилась, а количество ошибок при синтезе снизилось на 50%. Это улучшение связано с небольшим замедлением работы рибосомы, но оно минимизирует риск образования токсичных белков.

Уникальная структура рибосомы осьминогов позволяет им эффективно редактировать свой генетический код, что особенно важно для адаптации к различным условиям среды. Анализ показал, что такая мутация присутствует у 15 видов мелководных осьминогов, но отсутствует у глубоководных.

Эволюционный раскол, вероятно, произошел около 100 миллионов лет назад, когда некоторые виды осьминогов адаптировались к жизни на мелководье. Это требовало сложного поведения и развития мозга, а защита от токсичных белков могла сыграть ключевую роль в эволюции их нервной системы.

По словам соавтора исследования Эми Ли, результаты могут иметь значительное значение для биоинженерии, так как они показывают, что небольшие изменения в рибосоме могут повысить точность создания белков.