Cómo Lidian Los Pulpos Con Las Aguas Frías

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Los pulpos que se propagaron al ártico y a la antártida se adaptaron a aguas más frías, no mutando sus proteínas sensibles a la temperatura, sino cambiando la forma en que los genes se cortan antes de que se copien en proteínas.

Las frías aguas de los océanos Ártico y Antártico son suficientes para frenar a cualquiera. Pero los pulpos que se han trasladado a estas áreas juegan trucos con su material genético para mantenerse en movimiento.

Las temperaturas frías nos ralentizan porque todas las moléculas se mueven más lentamente en temperaturas más frías, incluidas aquellas proteínas que envían mensajes de "movimiento" a lo largo de las células nerviosas. Para compensar, una especie de pulpo de agua fría cambia, o "edita", moléculas intermedias de producción de proteínas, llamadas ARN, una solución a corto plazo que permite una mayor flexibilidad que si realmente alteraran el ADN, llamadas mutaciones genéticas.

Si bien los científicos han sabido que la edición de ARN existe y que puede cambiar la forma en que ciertos canales del cuerpo se abren y se cierran (y, a su vez, cuánto tiempo lleva enviar mensajes a lo largo de los nervios), no lo habían visto en respuesta a una señal ambiental., específicamente temperatura, investigador de estudio

Joshua Rosenthal recolectando pulpos en la Antártida.

Joshua Rosenthal recolectando pulpos en la Antártida.

Crédito: Joshua Rosenthal

de la Universidad de Puerto Rico, contó a WordsSideKick.com.

Cefalópodos fríos

Los investigadores compararon dos especies de pulpos. Especies de pareledones se recolectaron en la instalación de investigación antártica, estación McMurdo, donde las aguas promedian 35.2 grados Fahrenheit (1.8 grados centígrados). Las otras especies, Pulpo vulgar, provenía de las aguas de Puerto Rico, que suelen alcanzar los 86 grados Fahrenheit (30 grados Celsius).

Analizaron los genes que forman los canales iónicos conductores de electricidad que regulan cuando una célula cerebral (o neurona) envía un mensaje. Los investigadores encontraron poca diferencia en las señales entre las dos especies; Para compensar la desaceleración basada en la temperatura, los pulpos antárticos y tropicales utilizaron sus genes muy similares de diferentes maneras.

"Lo que realmente nos sorprendió, cuando clonamos [observamos el código de] los genes, eran prácticamente idénticos entre el pulpo antártico y el tropical, después de millones de años de diferencia en temperaturas muy diferentes", dijo Rosenthal. "No son las diferencias en los genes que impulsan las adaptaciones en el frío. Los organismos están editando los ARN de manera que se adapten al frío".

Editando ARN

Las aguas frías hacen la vida más lenta para los pulpos antárticos.

Las aguas frías hacen la vida más lenta para los pulpos antárticos.

Crédito: Joshua Rosenthal

Entonces, aunque los genes eran los mismos, los investigadores encontraron evidencia de que los ARN del pulpo de agua fría se cambiaron antes de que se convirtieran en proteínas. El ARN es la forma intermedia de ADN que en realidad produce proteínas que le indican al cuerpo cómo debe funcionar.

Cuando se expresan sin editar, los canales de iones de agua fría se abren aproximadamente 14 veces más lento y se cierran 60 veces más lento en agua fría en comparación con las aguas cálidas. Cuando se activó, esta edición de ARN en particular cambió la forma en que funcionaban estos canales y permitió que el pulpo compensara las duras condiciones físicas, manteniendo sus señales nerviosas en movimiento relativamente rápido incluso en aguas frías.

"Desde el punto de vista del organismo... le brinda buenas opciones porque puede decidir cambiar la función de las proteínas ahora o no quiere. No tiene que atenerse exactamente a lo que dice su gen", dijo Rosenthal. "Para el observador más casual, parecería que esto es mucho para el organismo, pero esto permite que org tenga una respuesta gradual, no solo una respuesta u otra".

Esta edición es un ejemplo de cómo las diferencias entre las especies van mucho más allá de su código genético solo. Incluso los genes de aspecto similar pueden terminar haciendo grandes diferencias en diferentes especies. La edición de ARN es menos frecuente en vertebrados y mamíferos; Hay alrededor de 30 a 40 sitios de edición conocidos en humanos.

El estudio fue publicado hoy (5 de enero) en la revista Science.

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