章鱼和鱿鱼是RNA编辑的大师，同时保持DNA不变

RNA编辑可以导致与DNA指令不同的蛋白质，从而防止蛋白质正常工作，可能会产生致命后果。只有偶尔会有益的变化。除非你是章鱼。

章鱼就像生活在我们中间的外星人-它们与陆地动物或其他海洋生物有很多不同之处。它们灵活的触手品尝它们触摸到的东西，并拥有自己的思想。章鱼的眼睛是色盲的，但它们的皮肤可以自行检测光线。它们是伪装大师，可以改变颜色和皮肤纹理以融入周围环境或吓退竞争对手。而且，与大多数生物相比，章鱼以惊人的放纵程度喷射分子级别的红色墨水覆盖其基因指令，就像一个疯狂的副本编辑器一样。

这些编辑修改了RNA，这是从存储在DNA中的遗传蓝图中翻译信息所使用的分子，同时保持DNA不变。

科学家们还不确定为什么章鱼和其他无壳头头足类包括鱿鱼和乌贼如此频繁地进行编辑。研究人员正在讨论这种形式的基因编辑是否使头足类具有进化优势或编辑只是一种有时有用的意外。科学家们还在探究RNA改变在各种条件下可能产生的后果。一些证据表明，编辑可能使头足类拥有一些智慧，但可能会以阻碍其DNA进化为代价。

RNA编辑并不是全无收获。很少有细胞中所有RNA副本都被编辑。更常见的情况是某些百分比的RNA被编辑，而其余部分保留其原始信息。编辑频率或频率可以从RNA到RNA或细胞或组织之间广泛变化，并且可能取决于水温或其他条件。在长鳍乌贼中，大多数RNA编辑位点被编辑了2％或更少的时间，但研究人员还发现了超过205,000个位点被编辑了25％或更多次。

在大多数头足类身体内，RNA编辑通常不会影响蛋白质的组成。但在神经系统中情况就不同了。在长鳍乌贼神经系统中，70％在产生蛋白质的RNA中进行了编码修改。而加利福尼亚州两点章鱼(Octopus bimaculoides)神经系统中的RNA被编码修改三到六倍于其他器官或组织中。

一些mRNA具有多个编辑位点，这些位点会改变mRNA编码的蛋白质中的氨基酸。例如，在长鳍鱿鱼的神经系统中，27%的mRNA具有三个或更多的重编码位点。有些包含10个或更多这样的位点。这些编辑位点的组合可能导致在细胞中制造多个版本的蛋白质。

拥有广泛的蛋白质选择可能会使头足类动物“在应对环境方面更具灵活性”，Albertin说，“或者为你提供解决问题的各种方案。”在神经系统中，RNA编辑可能有助于思维灵活性，这可能有助于解释为什么章鱼可以解锁笼子或使用工具，一些研究人员认为。Albertin说，编辑可以是在神经系统中创建一个或多个蛋白质版本的简单方法，并在身体其他部分中创建不同的版本。

当人类和其他脊椎动物拥有不同版本的蛋白质时，通常是因为拥有多个基因副本。Albertin说，将基因副本翻倍、三倍或四倍“会产生一个完整的基因游乐场，让基因离开并执行不同的功能。”但头足类动物往往不会复制基因。相反，它们的创新来自编辑。

创新空间很大。在鱿鱼中，用于构建α-谱林蛋白的mRNA具有242个重编码位点。Rosenthal和Eisenberg在今年的《年度动物生物科学评论》上报告说，所有编辑和未编辑位点的组合理论上可以创建高达7 x 1072种蛋白质形式。“为了将这个数字放入透视图中，”研究人员写道，“足以说明它使所有曾经生活在地球上、自时间开始以来所有鱿鱼细胞中合成的所有α-谱林分子(或所有蛋白质分子)数量相形见绌。”

本文译自 sciencenews，由 BALI 编辑发布。