タコは、無脊椎動物に特有の非常に複雑な脳と認知能力を備えた例外的な生物です。ある意味では、無脊椎動物よりも脊椎動物との共通点が多いほどです。これらの動物の神経および認知の複雑さは、人間の脳との分子の類似性に起因する可能性があります。
研究によると、同じジャンプ遺伝子が人間の脳とマダコの2つの種の脳の両方でアクティブであることが示されています：マダコである尋常性タコとカリフォルニアのタコであるbimaculoidesのタコです。この発見は、これらの驚くべき生物の知性の秘密を理解するのに役立つかもしれません。
すでに2001年に、ヒトゲノムの配列決定により、その45％以上がトランスポゾンと呼ばれる配列で構成されていることが示されました。これは、分子のコピーアンドペーストまたはカットアンドペーストのメカニズムを使用して、1つのポイントから移動できるいわゆるジャンピング遺伝子です。ヒトゲノムの別のゲノムへの変換、シャッフルまたは複製。
ほとんどの場合、これらの要素は無音のままです。目に見える効果はなく、移動する能力を失っています。何世代にもわたって突然変異を蓄積しているために非アクティブなものもあります。他のものは無傷ですが、細胞防御機構によってブロックされています。
進化の観点からは、そのような断片やトランスポゾンの壊れたコピーでさえ、進化して彫刻するための原料として依然として有用である可能性があります。
これらの要素の中で最も重要なものは、いわゆるLINEファミリー（Long Interspersed Nuclear Elements）に属する要素であり、ヒトゲノムの何百ものコピーに見られ、まだ潜在的にアクティブです。
伝統的に、LINEの活動は過去の遺物であり、これらの要素が関与した進化過程の名残であると考えられていましたが、近年、それらの活動が脳内で細かく制御されていることを示す新しい証拠が現れました。多くの科学者は、LINEトランスポゾンは学習や記憶などの認知能力に関連していると信じています。LINEトランスポゾンは、学習プロセスの神経制御のための脳の最も重要な構造である海馬で特に活発です。
タコのゲノムは、私たちのように、ジャンプする遺伝子が豊富で、そのほとんどは不活性です。
まだコピーアンドペーストできるトランスポゾンに焦点を当てることにより、研究者たちはこれらの動物の認知に重要な脳の部分にあるLINEファミリーの要素を特定しました。この発見は、タコの神経系で活性な遺伝子の分子組成を分析するために使用された次世代のシーケンシング技術によって可能になりました。
2つのタコ種の脳で活動するLINEファミリーの要素の発見は、これらの要素がコピーアンドペーストを超えた特定の機能を持っているという考えを支持するため、非常に重要です、と科学者は説明します。
「顕微鏡で、海馬と同じように、タコでは学習能力と認知能力の中心である脳構造である垂直葉でこの要素の活動の非常に強い信号を見たとき、私は文字通り椅子に飛び乗った。人間の場合」と研究著者のジョヴァンナポンテは述べています。
科学者によると、「認知能力の分野でLINE要素の活動を示すこの人間とタコの類似性は、収斂進化の魅力的な例として説明することができます。この現象は、2つの遺伝的に離れた種で、同様のニーズに応えて、同じ分子プロセスが独立して発達します。」
「タコの脳は、その特徴の多くが哺乳類の脳と機能的に似ています。識別されたLINE要素がインテリジェンスの進化に関する知識を向上させるために研究するのに非常に興味深い候補であるのもこの理由からです。」
この研究はBMCBiologに掲載されました。
2022-07-01 20:09:26
著者: Vitalii Babkin