I polpi possono cambiare il proprio RNA per adattarsi al freddo

I polpi si adattano alle condizioni di freddo in un modo unico, semplicemente modificando il loro RNA.

I ricercatori del Marine Biological Laboratory (MBL) e dell’Università di Tel Aviv hanno fatto questa nuova e sorprendente scoperta. Hanno condotto una serie di esperimenti per vedere come i polpi reagiscono ai cambiamenti stagionali.

“Siamo abituati a pensare che tutti gli esseri viventi siano preprogrammati fin dalla nascita con una certa serie di istruzioni. L’idea che l’ambiente possa influenzare le informazioni genetiche, come abbiamo dimostrato nei cefalopodi, è un concetto nuovo”, ha dichiarato Joshua Rosenthal dell’MBL in un comunicato ufficiale pubblicato su EurekAlert.

L’esperimento di studio

Per questo studio, il team ha studiato i polpi a due macchie della California (Octopus bimaculoides) per comprendere meglio il legame tra le variazioni di temperatura e l’attività del sistema nervoso.

Questa specie di polpo si trova spesso al largo delle coste della California e del Messico. Gli scienziati avevano già sequenziato il loro intero genoma, il che ha fornito un vantaggio significativo per questo studio.

I polpi sono stati inizialmente acclimatati a temperature calde (22 gradi Celsius), poi ad acque fredde (13 gradi Celsius). Il team ha monitorato la loro attività di RNA simultaneamente.

Dopo molte settimane di monitoraggio, i trascritti dell’RNA dei polpi acclimatati al freddo e al caldo sono stati abbinati al genoma sequenziato. Ciò ha contribuito a identificare i punti di editing dell’RNA.

Modifica dell’RNA

Quando i polpi sono stati esposti a vasche d’acqua fredda, i ricercatori hanno osservato un aumento dell’editing dell’RNA. L’attività di modifica delle proteine è aumentata fino a 13.000 coppie di RNA nel sistema nervoso degli animali. Per quelli che si trovavano nelle vasche calde, l’editing dell’RNA avveniva in 550 punti.

“L’editing sensibile alla temperatura si è verificato in circa un terzo dei nostri siti – oltre 20.000 singoli punti – quindi non si tratta di qualcosa che accade qui o là, ma di un fenomeno globale“, ha detto il co-autore Eli Eisenberg dell’Università di Tel-Aviv.

Eisenberg ha aggiunto: “Ma detto questo, non accade allo stesso modo: le proteine modificate tendono a essere proteine neurali e quasi tutti i siti sensibili alla temperatura sono più modificati al freddo”.

Gli scienziati sottolineano che i cambiamenti nell’editing dell’RNA sono solo temporanei, il che implica che questi animali utilizzano questo metodo per adattarsi ai cambiamenti di temperatura stagionali. Tuttavia, questo tipo di editing dell’RNA non funziona per quelli rapidi associati al passaggio da acque superficiali più calde a profondità più fredde.

I ricercatori hanno anche rivelato che l’editing dell’RNA ha influenzato l’attività di due proteine necessarie per la funzione cerebrale del polpo. Questo ricablaggio probabilmente migliora le attività cerebrali dei polpi in queste condizioni.

“La prima proteina, la chinesina-1, trasporta il carico lungo i lunghi rami dei neuroni. L’editing dell’RNA, hanno scoperto, modifica la velocità di spostamento di questa molecola. Allo stesso modo, altera la reattività di una proteina chiamata sinaptotagmina che consente la comunicazione tra i neuroni”, si legge nel comunicato.

Gli scienziati ipotizzano che questi cefalopodi dal corpo molle possano ricorrere a manipolazioni genetiche per adattarsi a cambiamenti diversi dalle variazioni stagionali.

Potrebbero utilizzare questo meccanismo per mettere in atto comportamenti complessi, ad esempio risolvere puzzle meccanici e imitare colori e strutture per mimetizzarsi.