魷魚在水中滑行,而牠的細胞內部正發生著看不見的轉變:遺傳訊息獲得數千處修改,從中誕生出新的蛋白質變體。海洋再次展現生命之美——這回是在分子層次上。
在一項發表於 15年2026月號《 Cell》期刊的研究中,科學家揭示了魷魚運用RNA編輯的範圍有多廣,以及這些改變如何影響蛋白質的運作。
研究對象是大西洋魷魚 Doryteuthis pealeii。研究團隊在其蛋白質中確認了 7 997處重編碼位點,涉及 2 091蛋白質。在精確數字背後,是生命系統從單一遺傳基礎創造多樣性的驚人能力。
留有可能性空間的遺傳指令
為了理解這項發現,讓我們想像細胞運作的樣子。
DNA儲存著遺傳資訊。從它的特定區段會製造出RNA分子——那是細胞據以組裝蛋白質的工作訊息。而蛋白質執行眾多任務:加速化學反應、傳遞訊號、支撐細胞結構。
特殊的酵素能夠改變RNA的個別元件。有時這種修改會導致未來蛋白質的一個構築單元——胺基酸——被替換。
原始的DNA序列保持不變,而所得的蛋白質可能具備不同的特性。
這種編輯在其他動物身上也可見到。然而,魷魚、章魚和烏賊運用它的規模大得非比尋常。這項新研究關注的是編輯之後發生的事:哪些改變真正體現在蛋白質中。
數千處修改,化為實際行動
研究人員將蛋白質分析與生化及細胞實驗相結合。
結果顯示,重編碼可能改變蛋白質的穩定性、活性及其在細胞內的位置。它也能影響蛋白質彼此的交互作用。
這是重要的一步:僅發現RNA中的改變,尚不足以理解其後果。在此,科學家追蹤了分子層面的修改如何反映在細胞組成部分的特性上。
試想一段樂句:改變一個音符,有時幾乎難以察覺,有時卻會改變整個和聲的性格。在分子層次上,後果同樣取決於替換究竟發生在何處,以及該蛋白質所扮演的角色。
仍屬謎團的部分
這項工作由加州大學舊金山分校的研究人員與海洋生物實驗室——MBL的約書亞·羅森塔爾實驗室共同完成。第一作者是 傑克·莫恩,通訊作者是 丹尼爾·斯沃尼.
團隊展示了眾多改變的功能性後果。下一個任務是查明這種靈活性在整隻動物的生活中如何展現。
無法從這項研究得出結論說,魷魚會自覺地選擇分子修改,或能夠任意地改變自身。它揭示的是生物學機制,其意義仍有待全面研究。
單一形體之內的無限可能之海
我們注意到魷魚的運動、牠的輪廓、色澤的變化。這項研究讓我們得以看見另一個層次的多樣性——在細胞內部。
單一的遺傳基礎容許眾多表現形式。它們的特性在與其他分子及整個細胞系統的交互作用中才顯現出意義。
在此,科學為我們留下一個美好的思考契機: 我們所熟悉的生命形式,可能蘊含著遠比我們的目光所能辨識的更多可能性。
每一種形體都有其自身的存在經驗,有其自身與世界互動的方式。認識它們,我們也拓展了自己對生命的感知。
今天,海洋又展露了其美麗的另一面:在魷魚流暢的游動中,看不見的分子創造仍在持續——成千上萬的交互作用,讓牠得以生存、感受與移動。



