Учёные нашли ещё более поразительные черты у головоногих: их РНК может подвергаться частому и рассогласованному редактированию под действием ADAR‑ензимов, что позволяет белкам приобретать разные свойства без изменения ДНК. Эти изменения происходят в естественных условиях у кальмаров, осьминогов и каракатиц, причём ошибки и вариативность выглядят существенно шире, чем у многих других организмов. Наблюдения базируются на работе, опубликованной в Cell и проведённой командой биомедиков из Университета Калифорнии в Сан-Франциско. Главной формулировкой является сравнение того, как гибкость РНК может влиять на живые существа, которые уже считаются одними из самых продвинутых среди беспозвоночных.

В упрощённом объяснении редактирование РНК похоже на рецепт, который перед банком оставляешь не как есть, а внося изменения перед выдачей теста — например, заменить изюм шоколадной стружкой. Именно так лингвистически объясняются процессы ADAR‑редактирования и их роль в синтезе белков. По словам Джек Моена, ведущего автора исследования из UCSF, редактирование влияет на активность белков, их стабильность, место нахождения в клетке и взаимодействие с другими белками; это может даже затрагивать состояние органелл клеток.

До недавнего времени о глобальном влиянии таких изменений знали не так много: ранее показывали, что они могут влиять на коммуникацию в центральной нервной системе и реакцию на внешние условия, например на температуру. Чтобы выявить дополнительные эффекты, учёные исследовали около 8 000 участков редактирования в более чем 2 000 белков, охвативших зрительный отдел кальмара и жабры. Это позволило сравнить активность РНК‑редактирования между мозгом сложного головоногого и более «убирающего» газообмен органом.

Открыто оказалось, что редактирование затрагивает не только белковые последовательности, но и локализацию белков и работу митохондрий — «энергетических электростанций» клетки. В некоторых случаях редактирование несёт примеры формирования новых последовательностей белков и влияет на то, как органеллы взаимодействуют внутри клетки, включая влияние на систему креатина и энергопоисковую активность для манёвров кальмара. Исследование подчёркивает, что такие изменения происходят в кодирующих участках генома, а не в «мусорной» некодирующей части.

Авторы отмечают, что редактирование может привести к появлению 5 000 коротких белков, которых не было в опорной протеоме кальмара и в базе Swiss‑Prot. Это свидетельствует о большой скрытой вариативности белковых вариантов. При этом сама система ADAR и её видовые особенности у головоногих, по словам Моена, позволяют создавать широкий диапазон вариантов, что может объяснить уникальные когнитивные и физиологические способности, свойственные этим моллюскам.

Как пишет Moen, общее число потенциальных вариантов может достигать беспрецедентных величин — около 10²⁴⁸, что существенно превышает количество атомов во Вселенной. Указанные цифры подчёркивают двойственную природу естественного потенциала и его фактического проявления, хотя, по словам учёных, точная доля реально реализованных вариантов остаётся неизвестной. Исследование подчеркивает уникальность ADAR‑редактирования у головоногих и связь этого механизма с самой структурой нервной системы.