Caracatita are capacitati cognitive sofisticate!

Desi sunt nevertebrate, multe specii de caracatita impartasesc o similitudine cu cea a oamenilor: capacitati cognitive sofisticate, inclusiv rezolvarea problemelor, gandirea prealabila si ingeniozitatea creativa.

Deoarece acestea au o distanta evolutiva destul de mare fata de oameni, mamifere sau chiar vertebrate, un nou studiu ne ofera o perspectiva asupra mecanismelor specifice care permit si stimuleaza inteligenta la animale.

Interesant este faptul ca fundamentele moleculare ale plasticitatii si inteligentei neuronale se gasesc pana la miezul celulei, in genom.

In neuronii care sunt cei mai asociati cu invatarea si memoria, cum ar fi cei care se gasesc in hipocampul creierului uman si al mamiferelor, se gasesc elementele transpozabile – denumite in mod popular elemente genetice mobile sau “jumping genes”.

Eterogenitatea genomica produsa de recombinarea generata de elementele transpozabile produce mozaicism genomic in creierul adult.

Ce ne face unici pe scara evolutiei

Functia exacta a recombinarii nucleare a celulei somatice (la celule adulte) determinata de transpozoni si retrotranspozoni este inca necunoscuta, in special in legatura cu functiile de invatare, memorie si inteligenta.

Astfel, generarea unei astfel de eterogenitati genomice va produce o plasticitate neuronala mai dinamica – neuroni cu o gama mai larga de fenotipuri si variatii unice care pot facilita o mai mare prelucrare adaptiva a informatiilor.

Intrebarea este daca o astfel de recombinare nucleara a celulelor somatice poate juca roluri directe in procesarea informatiilor, unde funcțiile memoriei au loc la nivel molecular (cuantic), inclusiv evenimentele de recombinare a ADN-ului.

Ceea ce s-a descoperit este faptul ca regiunile care nu codifica ale genomului sunt cele care contribuie cel mai mult la ceea ce ne face indivizi unici si stau la baza proceselor implicate in inteligenta si capacitati cognitive.

Aproximativ 80% din genomul mamiferelor este transcris intr-un mod specific celulelor, iar aceasta transcriptie specifica a celulelor este prezenta, in majoritatea cazurilor, in regiuni necodificate – doar o mica parte este transcrisa in ARNm care codifica proteine.

De fapt, se produc numerosi ARN lungi care nu se codifica (lNCARN) si care provin din elemente transpozabile. Acesti lncARN apar ca regulatori importanti in retelele de expresie genica, atat prin controlul arhitecturii nucleare si al transcriptiei in nucleu, cat si prin modularea stabilitatii ARNm, a translatiei si a modificarilor posttranslationale in citoplasma.

Astfel, vedem rolul integral si crucial al elementelor transpozabile, al retrotranspozonilor si al lncARN in evolutia, dezvoltarea si inteligenta animalelor — cu exemple izbitoare si semnificative in filiatia umana, unde insertiile elementelor transpozabile au afectat puternic evolutia.

Functia convergenta a retrotranspozonilor la caracatita

Acum, o echipa internationala de cercetatori a efectuat un studiu cuprinzator al transcriptomului neuronal la caracatita – secvențierea corpului moleculelor de ARN in neuroni, care include elemente retrotranspozabile si ARN-uri lungi care nu codifica.

Oamenii de stiinta au caracterizat o asemanare remarcabila cu peisajul genetic mobil al oamenilor si al altor mamifere cu functionalitate cognitiva ridicata.

Cercetarea este foarte importanta pentru intelegerea fundamentelor moleculare ale capacitatilor de inteligenta la animale, deoarece implica o specie care este indepartata evolutiv de mamifere si totusi exista o convergenta a mecanismelor genetice moleculare care stau la baza plasticitatii neuronale si a procesarii adaptive a informatiilor.

Deoarece caracatita este o adevarata specie alogena in comparatie cu oamenii, expresia si functia retrotranspozonilor si a ARN-urilor lungi care nu codifica nu pot fi o trasatura existenta care rezulta dintr-o descendenta comuna, ci a aparut, cel putin intr-o anumita masura, independent.

Acesta este astfel un indiciu puternic al universalitatii mecanismului si al importantei sale pentru procesarea informatiilor celulare si moleculare care stau la baza inteligentei si cognitiei.

Descoperirea este foarte importanta, deoarece dezvaluie o intelegere noua si mai profunda a rolului crucial al ADN-ului care nu codeaza, care cuprinde mai mult de 98% din genomul uman.

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!

Sursa: cell.com, frontiersin.org, resonancescience.org.

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.