Les pieuvres peuvent recâbler leur « cerveau » en éditant leur propre ARN à la volée

Un lecteur anonyme cite un rapport de ScienceAlert : Les pieuvres ont trouvé un moyen incroyable de protéger les caractéristiques les plus délicates de leur système nerveux contre les changements radicaux de température. Lorsque les conditions fluctuent, elles peuvent rapidement recoder des protéines clés dans leurs cellules nerveuses, garantissant que les activités neurologiques critiques restent fonctionnelles lorsque les températures chutent de façon spectaculaire. Comment font-ils? En déployant une superpuissance rare – éditer leur ARN à la volée, une capacité que l’on trouve chez certaines espèces de poulpes, de calmars et de seiches. C’est une stratégie inhabituelle, mais elle semble efficace, et les scientifiques pensent qu’elle pourrait être largement adoptée dans le monde des céphalopodes. […]

Leurs sujets étaient des pieuvres à deux points de Californie (Octopus bimaculoides), dont le génome entier a été séquencé pour la première fois en 2005, ce qui en fait un animal utile pour comprendre les changements génétiques. Les chercheurs ont acclimaté ces pieuvres à une eau chaude à 22 degrés Celsius (71,6 Fahrenheit) ou à une eau beaucoup plus froide à 13 degrés Celsius (55,4 Fahrenheit), puis ont comparé leurs informations génétiques au génome de la base de données. Ils ont spécifiquement examiné plus de 60 000 sites d’édition connus, et ce qu’ils ont trouvé était étonnant. “L’édition sensible à la température s’est produite sur environ un tiers de nos sites – plus de 20 000 endroits individuels – donc ce n’est pas quelque chose qui se passe ici ou là ; c’est un phénomène mondial”, explique le physicien Eli Eisenberg de l’Université de Tel-Aviv, co – auteur principal de l’article. “Mais cela étant dit, cela ne se produit pas de la même manière : les protéines qui sont modifiées ont tendance à être des protéines neurales, et presque tous les sites sensibles à la température sont plus fortement modifiés dans le froid.”

Ainsi, l’édition semblait être une réponse à l’acclimatation à l’eau froide plutôt qu’à l’eau chaude, affectant les protéines neuronales qui, en particulier, sont sensibles aux températures froides. Et des tests de protéines structurelles critiques pour le fonctionnement du système nerveux de la pieuvre – la kinésine et la synaptotagmine – ont révélé que les changements provoqués auraient un impact sur leur fonction. Il était possible que ce que l’équipe ait observé soit le résultat d’être dans un laboratoire, alors ils ont attrapé des poulpes à deux points sauvages de Californie et des poulpes à deux points de Verrill (Octopus bimaculatus) en été et en hiver et ont également vérifié leurs génomes. Ces pieuvres avaient des modèles similaires d’édition d’ARN qui suggéraient qu’elles optimisaient leur fonction pour les conditions de température actuelles.

L’équipe a également testé pour voir à quelle vitesse les changements ont lieu. Ils ont ajusté la température du réservoir d’une pieuvre de 14 degrés Celsius à 24 degrés Celsius ou vice versa, en ajustant la température vers le haut ou vers le bas par incréments de 0,5 degré sur une période de 20 heures. Ils ont testé l’étendue de l’édition de l’ARN dans chaque poulpe juste avant de commencer le changement de température, juste après et quatre jours plus tard. Cela se produit très rapidement, ont découvert les chercheurs. “Nous n’avions aucune idée de la rapidité avec laquelle cela peut se produire : si cela prend des semaines ou des heures”, explique [marine biologist Matthew Birk of the Marine Biological Laboratory and Saint Francis University]. “Nous avons pu voir des changements significatifs en moins d’un jour, et en quatre jours, ils étaient aux nouveaux niveaux d’équilibre dans lesquels vous les trouvez après un mois.” La recherche a été publié dans la revue Cellule.