Autorzy tych analiz zaprezentowali swoje dokonania na łamach Nature Communications. Jak wyjaśnia Caroline Alberti, która kierowała zespołem odpowiedzialnym za nowe ustalenia, genom głowonogów wydaje się niewiarygodnie "pokiereszowany". Zanim naukowcy doszli do takich wniosków, zsekwencjonowali genomy trzech głowonogów: ośmiornicy z gatunku Octopus bimaculoides, kałamarnicy długopłetwej (Doryteuthis pealeii) oraz kałamarnicy z gatunku Euprymna scolopes

Te pierwsze są znane przede wszystkim za sprawą faktu, że w 2005 roku ich genom został zsekwencjonowany po raz pierwszy w historii badań nad ośmiornicami. Drugi gatunek jest natomiast uznawany za modelowy w dziedzinie neurobiologii, podczas gdy trzeci jest często badany pod kątem symbiozy bakterii oraz zwierząt. 

Trzy gatunki objęte badaniami

W toku badań członkowie zespołu zidentyfikowali kilka nowych rodzin genów, z których wiele ulega ekspresji w mózgu kałamarnicy. Zaobserwowali także ekspansje znanych już genów, na przykład związanych ze zmieniającym się ubarwieniem głowonogów, ich przyssawkami i otworami gębowymi. Poza tym naukowcy zwrócili uwagę na geny związane z funkcjonowaniem złożonych układów nerwowych zarówno u ludzi, jak i u głowonogów. O ile jednak w naszym przypadku zmienność jest możliwa dzięki różnym sposobom ekspresji genów, tak u głowonogów wynika ona z całych kopii genów. W efekcie genomy tych zwierząt są większe od ludzkich - w przypadku Doryteuthis pealeiiy różnica jest około 1,5-krotna, podczas gdy przewaga Octopus bimaculoides względem ludzi wynosi około 90 procent. 

"Porównaliśmy genom kałamarnicy z genomem przegrzebka i zauważyliśmy, że wiele genów, które były rozproszone w genomie przegrzebka, połączyło się w określonych miejscach chromosomów kałamarnicy. Te nowe skupiska genów tworzą jednostki regulatorowe. Oznacza to, że mogą one oddziaływać na siebie nawzajem i zmieniać fizjologię zwierzęcia. [...] Jedna z grup genów w genomie kałamarnicy zawiera pięć głównych genów zaangażowanych w rozwój układu nerwowego." - wyjaśnia Akane Kawaguchi

Różnice między ludźmi i głowonogami

Tym, co od dłuższego czasu fascynuje naukowców zajmujących się głowonogami jest ich zdolność do edytowania genów swojego mózgu. U ludzi dotyczy to zaledwie kilku białek wchodzących w skład układu nerwowego, co łącznie daje około 1 procenta całego genomu. W przypadku głowonogów wskaźnik ten jest natomiast znacznie wyższy. Autorzy odnotowali, że u badanych zwierząt edytowanie RNA dzieli się na dwie odrębne kategorie: neuronalne i nieneuronalne. Ma ono miejsce odmiennych tkankach i różni się między sobą częstotliwością występowania. Opisywane zjawisko związane z układem nerwowym występuje znacznie częściej, dlatego możemy przypuszczać, że odgrywa ono ważną rolę w funkcjonowaniu głowonogów.