【鱿鱼和乌贼】章鱼、鱿鱼、鱿鱼为什么要进行大量无私的RNA编辑？

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包括章鱼、鱿鱼、鱿鱼在内的头足纲(Cephalopoda)的动物有多种独特的结构和能力，不仅对石炭纪有一定的影响，而且对人类的文化也有一定的影响。这些动物最引人入胜的地方可能是无脊椎动物中独居的智能和复杂的行为。

2017年的研究[1]试图将这一特征与RNA编辑(RNA editing)联系起来。RNA编辑是100多种不同转录后修饰的总称。其中动物中最常见的是A-to-I编辑。这种编辑在酶的作用下将RNA分子中的腺苷(adenosine，A)转换成肌苷(Inosine，I)。肌酐在蛋白质合成中被核糖体识别为鸟苷(guanosine，G)，因此A-to-I编辑相当于A-to-G编辑，常被称为A-to-G编辑。有些A-to-G编辑会改变蛋白质序列(称为非义编辑)，从而影响蛋白质功能和生物的适应性。

2017年，该研究对4种亚纲动物的神经组织转录组进行了分析，发现各种mRNA编码区有3-5万个A-to-G编辑点，其中一半以上是编辑，而不是义理。短蛸亚纲动物的A-to-G编辑网站数量远多于头足纲的其他种群和非头足纲动物。例如，人类只有大约2000个A-to-G编辑网站。这些发现和阿纲动物中A-to-G编辑的神经系统特异性似乎暗示A-to-G编辑与阿纲动物的智力和行为有某种联系。这种联想看起来相当吸引人。但是，一种生物可能彼此是因果，也可能有很多独特的特征，这些特征可能只出现在同一个种类的生物身上。

密歇根大学生态进化生物学系博士研究生强盗汉和导师张根健教授最近在《Nature Communications》杂志上提出了新RNA编辑的进化模型THE PREPONDERANCE OF NON SynoNYMOUS A-TO-I RNA E他们的研究表明，雅江大量降雨的RNA编辑没有适应价值。

生物进化往往是修补现有系统，受精往往不是最优方法，而是进化过程中最容易或最先发生的方法。(约翰f肯尼迪，科学)因此，一些功能丢失，甚至成为累赘的性质不会轻易消失。强盗汉和张建智认为RNA编辑可以成为这样的例子。为什么A-to-G编辑没有功能也能在进化中保存下来？因为A-to-G编辑可以从RNA水平将A转换为G，所以当RNA编辑存在时，有害G到A的突变可以从RNA和蛋白质水平“恢复”，大体上是无害的，因此人口有固定的机会。

随着这些突变在该物种的基因组中不断积累，RNA编辑成为了必须的。因为移除RNA编辑会集体“标记”这些突变，使这些生物无法生存。这时，即使RNA编辑除了编辑这些突变部位外没有其他功能，自然选择也会保留它。这种进退维谷的情况对这些生物个体来说显然不是最佳的——。因为一般来说，以下部位仅在部分RNA分子中编辑，恢复不完整。另外，编辑《脱靶》也会影响不需要编辑的蛋白质。

强盗、张健对4个阿纲物种中的A-to-G编辑数据进行了重新分析，验证了这些模型。通过对4种亚纲动物和外军鹦鹉螺和海兔的基因序列比较，重建每个A-to-G编辑部位的进化历史，找出G中被A取代和编辑的非义点，称为恢复性编辑点。(威廉莎士比亚、Northern Exposure(美国电视剧)、Northern Exposure(美国电视剧)这些恢复编辑位发生的概率比同义词编辑位高，编辑水平也高，符合模型预测。修复编辑中的这些特征在其他特殊编辑中找不到。没有复原性的非医学编辑部位出现的概率和编辑水平都不比同义词编辑高。根据这些结果和进一步分析，在美洲动物中，非医学编辑总体上没有适应性，以前在哺乳动物中发现的是一致的。(在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，在我看来，

如果不义的编辑没有带来直接好处，甚至可能有害，但只是“修复”了后来发生的突变而保存下来，那当初为什么会出现呢？(威廉莎士比亚，温弗里)不幸的是，对这个问题没有确切的回答。修改生物体本身的蛋白质序列很可能从一开始就不是RNA编辑的主要功能。RNA编辑可以进化为其他原因(例如外源有害RNA编辑)，改变生物体本身的蛋白质序列只是副产品。因为即使最初进化RNA编辑的选择压力消失，RNA编辑的“恢复”作用在进化中仍然保持不变，RNA编辑最初发生的原因可能不知道。

一种生物可以有很多独特之处，但这些特征之间不一定有因果关系。当你发现某个生物具有某种独特的形态或行为特征，同时又具有某种独特的分子表型时，很容易觉得后者是前者的原因和机制。但实际情况不一定是这样。在推断和解释功能和机制时，我们必须更加谨慎，不要做出不适当的存在，即合理的假设。存在可能是最后的手段。

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制版人：戚源

参考文献

1.n. liscovitch-br auer et al .trade-off between transcript ome plasticity and genome evolution in cephalopods . center

2.d. Jiang、J. Zhang、the preponderance of non synonymous a-to-I RNA editing in cole OIDs is non adaptive . NAT com