北京
说到"外星智能"，我们可能不必抬头看星星。头足类动物——鱿鱼、章鱼、乌贼——就活在同一颗星球的海面之下，却来自一条完全不同的演化路线。它们柔软、聪明，身体构造和神经系统都和我们相去甚远。而现在，一项新研究告诉我们：它们比我们以为的还要"异类"。
这项研究发表在期刊《细胞》（Cell）上，由加州大学旧金山分校（UCSF）的生物科学家团队领衔。研究对象是长鳍近岸鱿鱼（学名 Doryteuthis pealeii），团队考察了它的蛋白质组——也就是大约 24,000 种蛋白质的完整集合，想弄清楚一件事：那些发生在RNA层面的"改写"，究竟改出了什么。
先说清楚这件事本身。人类和其他动物体内都存在一种短暂、可逆的"转录组混音"过程，由名为"作用于RNA的腺苷脱氨酶"（ADAR）介导的RNA编辑完成。打个比方，这就像食谱已经印好了，但在交给面包师之前，临时把葡萄干改成了巧克力豆。而在这套本领上，包括鱿鱼、章鱼、乌贼在内的鞘形头足类，可能没有对手——而且差距不是一点半点。
新研究显示，这些头足类的RNA可塑性极强，由此产生的蛋白质变化，有时能把生物能力提升到相当惊人的程度。研究第一作者、UCSF细胞与分子科学家杰克·莫恩（Jack Moen）在给ScienceAlert的说明中列出了影响的范围：
- 蛋白质的活性
- 蛋白质的稳定性
- 蛋白质的定位
- 蛋白质与其他蛋白质的相互作用方式
他甚至提到，下游效应远到可以调节细胞器的健康状态。"通过编辑用来制造蛋白质的RNA指令，这些动物能生成性质不同的蛋白质，而这一切都不需要改变它们的DNA。"莫恩说。
在这项工作之前，人们对这些变化的了解相对有限。研究人员在论文中指出，此前已有证据显示这类编辑会影响中枢神经系统的通讯，或许是对环境或生理条件（比如温度波动）作出的响应。
为了找出更多效应，团队在鱿鱼的视叶和鳃中，考察了分布在 2,000 多种蛋白质上的近 8,000 个编辑位点。这样一来，就能比较两个部位的RNA编辑活跃程度：一个是精密复杂的鱿鱼大脑，另一个是更偏"清洁工"角色的呼吸器官。
视叶负责看见东西并对之作出反应，在鱿鱼的中枢神经系统中占了相当大的部分，那里的编辑活动也更频繁、更复杂。这或许说得通——头足类拥有无脊椎动物中最强的ADAR编辑能力和最复杂的神经系统，研究人员推测，这两项特征是一同出现的。
值得注意的是，这类编辑发生在编码蛋白质的序列上，而不是基因组里不编码蛋白质的"垃圾"片段。有些变化就发生在ADAR蛋白自身身上：这些分子"工人"自己被改写，从而提供了一定程度的基因平衡或自我调节。
"另一个让我们吃惊的结果，是创造新蛋白质序列的潜力。"莫恩补充说。团队识别出了 5,000 种短蛋白质，它们既不在鱿鱼蛋白质组参考集中，也不在覆盖 14,000 种生物的权威数据库Swiss-Prot里。
编辑的作用还不止于"造出什么"，也影响"放在哪里"。被改写后的蛋白质会离开细胞边缘，向细胞核——也就是细胞总部——移动。这种蛋白质重编码还能改变线粒体等细胞器的行为。线粒体是细胞里负责产能的"发电厂"，研究发现，重编码或许让鱿鱼的线粒体与人类线粒体更相似：环境稳定性更好，自我回收能力更强。同样，重编码似乎也影响它们的肌酸系统，为逃避动作或其他复杂脑活动提供爆发式的能量。
而这一切，竟然是一次只编辑一个碱基完成的。恰恰因为如此，DNA这份总蓝图不会被改动，也就不会把潜在的有害突变传给后代——用莫恩的话说，像是一次蛋白质组的"免费试用"，连信用卡信息都不用填。
那么，为什么这套本领适用于头足类，而不适用于其他动物？莫恩解释，原因在于ADAR酶的结构，但还有其他原因，需要更多研究才能说清。
理论上的可能性大到令人眩晕。莫恩告诉ScienceAlert，如果把RNA测序数据中识别出的所有位点都算进去，理论估计值接近 10²⁴⁸。这个数字比宇宙中所有原子的数量还要高出100多个数量级。用他的话说，这描述的是"巨大的潜在多样性"——但动物实际产生了其中多少，仍然未知。
换句话说，潜力与实况之间，还隔着一道没人量过的鸿沟。我们知道的只是：在改写自己这件事上，鱿鱼远比我们愿意承认的更"外星"。
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