动物实验,RNA 中国实验动物信息网 2020-09-29 628

　　章鱼，鱿鱼和鱿鱼通常不严格遵循DNA的遗传指令，而是使用酶去除RNA中的特定碱基A（腺苷）并用另一个碱基I（肌苷）代替。大多数动物很少使用这种称为RNA编辑的过程来对蛋白质进行编码，但是章鱼等章鱼头皮会编辑具有超过一半转录基因的RNA。在一项新研究中，研究人员量化并解释了头足类动物中RNA编辑的程度，并发现这种遗传策略显着限制了头足类动物基因组的进化。相关研究结果已经发表在*近发表的《细胞》杂志上。

　　以前，科学家发现章鱼使用RNA编辑来快速适应温度变化。鱿鱼神经元的大多数RNA转录本都包含这些编辑。在这项新研究中，研究人员希望发现这些编辑过程如何在头鞘谱系中进化并影响这些动物基因组的进化。

　　事实上，脊椎动物细胞也可以进行RNA编辑，但很少使用。人类有20,000个基因，但只有数十个RNA编辑位点编码功能蛋白。研究人员估计，鱿鱼也有大约20,000个基因，但至少有60,000个活性RNA编辑位点。以色列特拉维夫大学的生物物理学家Eli Eisenberg说： “基本上，这是一种不编码DNA的蛋白质。它不存在于基因组序列中。换句话说，对于这些头皮，这也不例外，这是规则。实际上，RNA编辑非常罕见，因此它不被视为遗传学的“中心规则”。部分。该论文的合著者，美国伍德绍尔海洋生物学研究所的头和腿神经生物学家约书亚·罗森塔尔（Joshuaosenthal）说： “沃森和克里克发现遗传信息存储在DNA中，因此他们认为所有信息都存储在DNA中。它被忠实地复制到另一个分子（即RNA）中，然后人们通常认为这是一个非常忠实的过程，但鱿鱼RNA并非总是如此，实际上，这种生物具有RNA信息。我们已经开发出一种有效的操纵方法。“

　　对各种头部鞘的分析表明，这种RNA编辑模式存在于两个章鱼物种中。在常见的牛鱼和鱿鱼物种中，它们都属于头足纲动物，以其复杂的掠食性和社会行为而闻名。但是，当研究人员检查鹦鹉螺中RNA编辑的迹象时，他们还发现这与章鱼更紧密相关，并且RNA编辑的水平很低。为了进行比较，他们还发现加利福尼亚海兔软体动物的RNA编辑水平也很低。

　　此外，广泛的RNA编辑具有强大的进化结果。NA编辑酶仅作用于被大型RNA超结构包围的碱基对。如果靶标任一侧的碱基发生突变，则有机体可能会失去编辑靶标的能力。此外，研究人员还发现章鱼和鱿鱼不能忍受RNA可编辑基因中发生的DNA突变，从而放弃了基因组DNA频繁突变而选择RNA编辑的好处。做到了

　　“我们通常用它来回答一些考虑进化的挑战，为什么不使用RNA编码？” Eisenberg说，“NA编辑被广泛使用。有一个例子，说明完成后会发生什么，我们知道这是有代价的，代价是减慢基因组的进化速度，头骨可能选择RNA编辑而不是基因组进化脊椎动物还有其他选择，他们更喜欢基因组进化而不是RNA编辑。研究人员还想知道RNA编辑是否可以为章鱼及其对应物带来非凡的智能。例如，章鱼不仅在狩猎时会狡猾，而且足够聪明，可以避免刺耳的声音。他们通过喷涂墨水隐藏自己，改变皮肤的颜色以告知同龄人，并通过观察学习。

　　目前，研究人员正在使用章鱼动物模型来研究RNA编辑在头荚行为中是否起重要作用。关于RNA编辑在行为中的作用的实验要求章鱼在实验室中生长良好，并且能够通过基因操作它们。osenthal说：“NA编辑是一个优雅的系统，可以为遗传信息增加灵活性，但是了解何时以及如何使用它是一个真正的挑战。”