문어는 물이 따뜻하든 차갑든 머리를 맑게 유지하기 위해 뇌의 RNA를 조정합니다.

아리 다니엘

캘리포니아 두점 문어는 뇌의 RNA를 대규모로 편집할 수 있어 따뜻한 물과 차가운 물 모두에서 깨끗한 머리를 유지할 수 있습니다. Tom Kleindinst/해양 생물학 연구소 캡션 숨기기

캘리포니아 두점 문어는 뇌의 RNA를 대규모로 편집할 수 있어 따뜻한 물과 차가운 물 모두에서 깨끗한 머리를 유지할 수 있습니다.

문어는 호기심이 많고 영리합니다. 그들은 미로와 퍼즐을 풀 수 있고 도구를 사용할 수 있으며 위장의 달인입니다. 이러한 복잡한 능력은 정교하고 거대한 두뇌에 의해 구동됩니다.

이제 Cell 저널에 연구자들은 문어가 환경 변화에 직면했을 때 유전 정보를 편집하여 뇌를 신속하게 재구성할 수 있다고 보고했습니다.

이러한 발견은 형태를 바꾸는 생물의 놀라운 적응성에 새로운 빛을 비추고 과학자들이 우리 몸에서 문제가 있는 돌연변이에 대한 치료법을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다.

문어는 정교한 뇌와 복잡한 신경계를 가지고 있어 지구상에서 가장 똑똑한 무척추 동물 중 하나로 간주됩니다. 다른 동물의 경우, 이러한 큰 뇌는 일반적으로 주의해서 다루어야 합니다.

당신의 연약한 두뇌에 대해 생각해보십시오. 그것은 두개골에 싸여 있고 산소로 가득 차 있으며 상대적으로 안정적인 체온에서 작동하도록 조정되어 있습니다. 매사추세츠주 우즈 홀에 있는 해양 생물학 연구소의 신경생물학자인 조시 로젠탈은 "우리는 일정한 온도를 유지하는 데 엄청난 양의 에너지를 소비합니다. 그리고 그 중 많은 부분이 우리의 신경계가 더 효율적으로 작동할 수 있도록 하기 위한 것입니다."라고 말합니다.

너무 덥거나(열이 있을 때) 너무 추울 때(저체온증이 있을 때) 우리의 뇌는 펄쩍 뛰고 기능이 저하되기 시작합니다. 이는 정상 수준에서 몇 도 정도 벗어난 수준입니다. 그래서 우리 몸은 모든 것을 일정한 온도로 유지합니다.

문어에는 그런 사치가 없습니다. 그들의 두뇌는 우리만큼 많은 안전 관리가 필요하지만 온도가 약 20도 정도 변동될 수 있는 물에서 수영하는 물렁한 몸을 가지고 있습니다.

"온도 변화에 직면하여 복잡한 신경계를 유지하는 것은 어렵습니다"라고 Rosenthal은 말합니다. "그리고 그것은 도전을 제시합니다."

문어는 세포 안에 숨겨진 독특한 기술로 이러한 어려움을 극복했습니다. 이는 DNA를 우리 몸을 구성하는 단백질로 번역하는 데 사용되는 RNA라는 분자와 관련이 있습니다. 비유를 사용하자면, 빵 한 덩어리를 만들고 싶어 요리책이 가득한 도서관에 들어갔다고 가정해 보겠습니다.

세인트 프랜시스 대학의 생물학자인 매튜 버크(Matthew Birk)는 "그 요리책 자체는 이미 인쇄되었기 때문에 책을 변경할 수 없습니다"라고 말합니다. "하지만 제가 할 수 있는 일은 복사해서 집 부엌으로 가져가서 거기에서 빵을 굽는 것뿐입니다."

여기서 요리책은 하드 코딩되어 변하지 않는 DNA이고, 빵은 몸이 만들고 싶어하는 단백질이며, RNA는 그것을 만드는 방법을 설명하는 레시피의 사본입니다. RNA는 그다지 많이 변하지 않는 경향이 있습니다. 바로 메신저입니다.

하지만 버터 같은 성분이 빠져 있다면 어떨까요?

Rosenthal은 "만약 이것이 당신이 가지고 있는 지침이라면, 당신은 다소 가라앉은 것입니다"라고 말합니다. "그러나 기름이 효과가 있다는 것을 안다면, 그 제조법을 편집하여 넣을 수 있다면 유연성이 생길 것입니다."

물고기부터 새, 벌, 사람에 이르기까지 대부분의 동물의 뇌에서 RNA는 단지 몇 퍼센트만 편집됩니다. 하지만 문어와 그 친척의 뇌 안에서는 엄청난 규모로 이런 일이 일어나고 있어 60% 이상에 영향을 미칩니다.

연구자들은 이 동물들의 환경에 온도와 같은 변화가 일어나는 것이 아닐까 궁금해했습니다. Birk는 캘리포니아의 두 점 문어의 도움을 받아 실험을 하기로 결정했습니다. 이 문어는 뭉치면 축구공만한 크기입니다.

Birk는 "그들은 일반적인 문어와 매우 유사해 보이지만 포식자를 겁주려고 겁을 주기 위해 두 개의 무지개 빛깔의 푸른 반점이 있지만"이라고 말합니다. 그는 장난꾸러기이고 위장에 능숙하다고 말합니다. 그리고 캘리포니아 남부와 멕시코 북부의 해안 서식지는 따뜻한 여름과 시원한 겨울 사이를 오갑니다.