У геномі восьминогів знайшли основу високорозвиненого інтелекту

Біологи вперше повністю секвенували геном каліфорнійського двупятнистого восьминога (). Це дозволило спростувати гіпотезу про повну дупликацію геному у восьминогів, а також виявити ряд його ключових відмінностей від геному інших безхребетних. Майже всі вони стосуються двох груп генів, які переважно беруть участь у регуляції та розвитку нервової системи. Роботу опубліковано в журналі.

Розмір геному восьминога склав 2,7 мільярда нуклеотидів (у людини це число трохи більше - близько 3 мільярдів), зібраних у 28 хромосом. Аналіз послідовності дозволив знайти в ньому понад 33 тисяч генів-кандидатів - тобто дільниць ДНК, потенційно здатних кодувати білки. Для порівняння, у людини відповідне число оцінюється в 28 тисяч штук.

Головні геномні відмінності восьминогів і їх найближчих родичів з групи двожаберних (каракатиць) від інших молюсків стосуються генів, що регулюють роботу нервової системи. В першу чергу це сімейство транскрипційних факторів з цинковими пальцями (названими так за характерним мотивом в структурі білка). Як і всякі транскрипційні фактори, вони регулюють експресію генів, - у тому числі відіграють важливу роль у підтримці роботи нейронів.

Інше сімейство генів, незвично широко представлена у восьминогів - це гени, які кодують білки, що беруть участь в адгезії (з'єднанні клітин при контакті мембранн) - кадгерини. Також вони беруть активну участь і в розвитку нервової системи і експресуються у восьминогів головним чином в нейронах. Більшість безхребетних має всього кілька кадгеринів, тоді як у восьминогів їх кількість практично така ж, як у людини.

Вчені також спростували розхожу гіпотезу про повну дупликацію геному восьминогів - подвоєння генетичного матеріалу внаслідок, наприклад, нерозходження дочірніх хромосом при реплікації ДНК на якомусь етапі еволюції, що дозволяє виникнути ряду нових фенотипічних креслень. Однак ніяких доказів дупликації виявлено не було.

Восьминоги мають низку унікальних рис, крім широко відомої здатності швидко змінювати забарвлення, вони також виключно інтелектуально розвинені порівняно з іншими безхребетними. Вважається, що через відсутність мієлінової оболонки, що допомагає в проведенні нервових імпульсів, а також складності координації дій всіх восьми щупальців, у восьминогів в кожному з окремих щупалець є свій «мозок» - відносно автономний від головного мозку керуючий нервовий ганглій. Зв'язок між конкретними генами і властивостями нервової системи восьминогів ще належить встановити, проте наявність повністю секвенованого геному дає хорошу базу для таких досліджень у майбутньому.