章鱼找到了一种令人难以置信的方法来保护其神经系统更脆弱的特征免受急剧变化的温度的影响。当条件波动时，它们可即时编辑它们的 RNA,以快速重新编码神经细胞中的关键蛋白质，确保关键的神经活动在温度急剧下降时保持功能。科学家们相信它可能会在整个头足类动物世界中得到广泛采用。
加州双斑章鱼 Octopus bimaculoides 会根据不断变化的温度编辑其 RNA。 （汤姆克莱因斯特）
章鱼找到了一种令人难以置信的方法来保护其神经系统更脆弱的特征免受急剧变化的温度的影响。当条件波动时，它们可以快速重新编码神经细胞中的关键蛋白质，确保关键的神经活动在温度急剧下降时保持功能。
他们是如何做到的呢？通过部署一种罕见的超能力——即时编辑它们的 RNA，这种能力存在于某些章鱼、乌贼和墨鱼物种中。这是一种不寻常的策略，但它似乎是一种有效的策略，科学家们相信它可能会在整个头足类动物世界中得到广泛采用。
“我们通常认为我们的遗传信息是固定的，但环境会影响你编码蛋白质的方式，而在头足类动物中，这种情况会大规模发生，”芝加哥大学海洋生物实验室的海洋生物学家约书亚罗森塔尔说，他是新研究的资深作者研究发表在Cell上。“RNA 重新编码让生物体可以选择在他们选择的时间和地点表达各种蛋白质。在头足类动物中，大多数重新编码是针对对神经系统功能非常重要的蛋白质，所以自然的问题是，它们是否使用它来适应物理环境的变化？”
双斑章鱼。（罗杰·汉伦）
我们自己的生存遗传指令可能会发生变化，但它往往会随着 DNA 的世代调整而缓慢发生。遗传密码的变化决定了构成我们身体的单个蛋白质的最终形状和功能，包括我们大脑内部的系统和结构支持。不过，DNA 并不直接制造蛋白质。这些化学编码的指令保留在细胞核中，通过称为信使 RNA（或 mRNA）的中间分子发出模板，信使 RNA 从细胞核传播到周围的粘液中，以喂入微小的蛋白质构建机器。
在大多数生物体中，这非常简单；一旦发出模板，RNA 就不再发生变化。然而，在头足类动物中，情况有点不同。
2015 年，科学家发现鱿鱼、墨鱼和章鱼可以在 RNA离开细胞核后对其进行调整，即时编辑，从而对……什么做出快速生理反应？
一些科学家认为这可能是头足类动物如此奇怪、迷人的聪明的原因，但我们却不明白其原因，也让科学家们感到困惑。
适应暂时的环境变化似乎是一个似是而非的解释。海洋生物承受的温度范围很广，而章鱼缺乏主动调节体温的能力。RNA 编辑将提供改变的能力，并根据条件要求再次改变，而无需 DNA 编辑的长期实施和相对持久性。
因此，在海洋生物实验室和圣弗朗西斯大学的海洋生物学家 Matthew Birk 的带领下，一组研究人员对这一概念进行了测试。
双斑章鱼。（汤姆克莱因斯特）
他们的研究对象是加利福尼亚双斑章鱼 ( Octopus bimaculoides )，其整个基因组于 2005 年首次测序，使其成为了解遗传变化的有用动物。
研究人员让这些章鱼适应 22 摄氏度（71.6 华氏度）的温水或 13 摄氏度（55.4 华氏度）的冷水，然后将它们的遗传信息与数据库基因组进行比较。他们专门查看了 60,000 多个已知的编辑站点，他们的发现令人震惊。
“对温度敏感的编辑发生在我们大约三分之一的站点——超过 20,000 个单独的地方——所以这不是在这里或那里发生的事情；这是一个全球现象，”特拉维夫大学的物理学家 Eli Eisenberg 说，他是共同高级研究员论文的作者。
“但话虽这么说，但情况并不相同：被编辑的蛋白质往往是神经蛋白质，几乎所有对温度敏感的位点都在寒冷中进行了更高程度的编辑。”
因此，这种编辑似乎是为了适应冷水而不是温水，从而影响神经蛋白，特别是对低温敏感的神经蛋白。对章鱼神经系统功能至关重要的结构蛋白（驱动蛋白和突触结合蛋白）的测试发现，所发生的变化会对它们的功能产生影响。
谁是一个漂亮的 ocky？章鱼bimaculoides，就是这样。（罗杰·汉伦）
该团队观察到的可能是在实验室中的结果，因此他们在夏季和冬季捕获了野生加利福尼亚双斑章鱼和 Verrill 双斑章鱼 ( Octopus bimaculatus )，并检查了它们的基因组。这些章鱼具有相似的 RNA 编辑模式，表明它们正在针对当前温度条件优化自身功能。
该团队还测试了变化发生的速度。他们将章鱼水箱的温度从 14 摄氏度调整到 24 摄氏度，反之亦然，在 20 小时内将温度以 0.5 度为增量进行调整。他们在开始温度变化之前、之后和四天后测试了每只章鱼的 RNA 编辑程度。
研究人员发现，它发生得非常快。“我们不知道这会发生多快：需要数周还是数小时，” Birk 解释说。“我们可以在不到一天的时间内看到显着变化，在四天内，它们就达到了一个月后的新稳态水平。”
这些发现表明，头足类动物 RNA 编辑的至少一个功能是对可能对动物造成危险的条件做出快速反应。还有其他可以调用响应的环境变量。其中包括低氧、污染和不断变化的社会条件。
研究人员怀疑，RNA 编辑是章鱼和鱿鱼中相当普遍的一种策略，可以在环境变化时保持活力，并计划更详细地研究它是如何使用的。
该研究已发表在《细胞》杂志上。