鱿鱼能大规模编辑RNA,在不改变DNA的情况下调整蛋白质功能,影响神经活动、能量代谢和细胞健康,展现惊人的生物适应能力。

最像外星人的生物:鱿鱼能通过RNA编辑实时修饰蛋白质

如果地球上存在最接近外星生命的动物,鱿鱼和章鱼或许是有力候选者。它们不仅拥有复杂的神经系统、灵活的身体和独特的智能,还掌握了一种其他动物难以企及的能力:不修改DNA,就能大规模改变自身蛋白质的结构和功能。

这项发表于《细胞》期刊的研究,由加州大学旧金山分校的科学家主导。他们研究了长鳍近岸鱿鱼(Doryteuthis pealeii)的蛋白质组,发现这些动物对RNA的编辑能力远比此前想象的强大。

通常情况下,DNA保存着制造蛋白质的遗传指令,细胞先将这些指令转录成RNA,再按照RNA的信息合成蛋白质。但鱿鱼可以在这个过程中临时修改RNA,相当于厨师拿到菜谱后,在真正动手之前,把其中某些食材替换掉。

这种机制称为ADAR介导的RNA编辑。它能将RNA中的腺苷转化为肌苷,使细胞在读取指令时产生不同的结果。人类和其他动物也拥有这一机制,但鱿鱼、章鱼和乌贼等头足类动物将它发挥到了惊人的程度。

研究人员分析了鱿鱼的视叶和鳃,在2000多种蛋白质中发现了近8000个产生蛋白质序列变化的编辑位点。尤其是负责视觉信息处理的视叶,RNA编辑更加频繁,也更加复杂。

这或许并非巧合。头足类动物既拥有无脊椎动物中最复杂的神经系统,也拥有最强大的ADAR编辑能力。研究人员推测,这两项特征可能在演化过程中相伴出现。

更重要的是,这些编辑并不只是发生在无关紧要的RNA区域,而是直接改变编码蛋白质的指令。

研究发现,RNA编辑能够影响蛋白质的活性、稳定性、细胞内的位置,以及它们与其他蛋白质的相互作用。有些经过修改的蛋白质会从细胞外围转移到细胞核附近,甚至改变细胞器的运作方式。

例如,线粒体是细胞获取能量的重要场所。研究显示,某些RNA编辑可能使鱿鱼的线粒体变得更加稳定,并改善其自我更新和回收能力。另一些编辑则涉及肌酸能量系统,可能帮助鱿鱼在快速逃跑或进行复杂神经活动时获得短时间的能量供应。

科学家还发现了约5000种此前未被参考蛋白质组及大型蛋白质数据库收录的短蛋白质序列。这说明RNA编辑不仅能微调已有蛋白质,还可能产生大量新的蛋白质形式。

这种机制最大的优势,在于它不必永久修改DNA。动物可以通过改变RNA来调整蛋白质功能,而不必承担相同程度的遗传改变风险。

最像外星人的生物:鱿鱼能通过RNA编辑实时修饰蛋白质

那么,这套系统究竟能产生多少种不同的蛋白质组合?

研究人员根据RNA测序发现的编辑位点进行理论估算,得到了一个惊人的数字:10的248次方。这个数字甚至远远超过可观测宇宙中的原子总数。

当然,这只是数学上的组合潜力,并不意味着鱿鱼真的能够制造如此多的蛋白质。究竟有多少组合会在活体中出现,目前仍然未知。

至于为什么头足类动物能够将RNA编辑发展到如此极端的程度,研究人员认为,这既与ADAR酶本身的结构有关,也可能涉及尚未发现的调控机制。

这项研究揭示了一条不同寻常的演化道路:生命并不一定需要不断修改DNA,才能获得新的生物学功能。对于鱿鱼而言,遗传蓝图可以保持不变,而执行蓝图的方式却拥有巨大的灵活性。

原始研究:《Cell》(2026),DOI:[10.1016/j.cell.2026.09.043](https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.09.043?utm_source=chatgpt.com)

**原文发布日期:**2026年10月25日

**编辑说明:**10²⁴⁸是所有编辑位点可能组合的理论估算,并非实测发现的蛋白质种类数量;RNA编辑也不等同于直接编辑DNA。

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ScienceAlert

原文:https://www.sciencealert.com/squid-are-even-more-alien-like-than-we-thought-with-an-unmatched-ability-to-change-genetic-expression