据infohub.kz网站报道,头足类软体动物复杂的行为和聪明才智,源于基因组的三维形态,而不仅仅取决于单个基因。

维也纳大学的生物学家对章鱼、乌贼和鱿鱼进行了研究。在细胞核中,DNA并非以平直的丝状存在,而是折叠成复杂的三维结构。在这种折叠方式下,基因组中相距遥远的片段会彼此靠近,使调控元件能够直接影响邻近基因的活动。分析表明,数亿年前,软体动物的祖先发生过一次大规模的基因组重排,将原本相互隔离的区域聚拢到了一起。

研究发现,DNA不同层次的结构以不同的速度发生变化。大块结构在进化过程中保持稳定,维持着生物体的基本生命功能。与此同时,连接DNA远端部分的小型染色质环则具有灵活性,在物种之间和组织之间活跃地重排。许多这类环形成于负责神经系统发育的基因附近。

科学家将这一过程称为“调控交织”。他们认为,DNA丝链的物理折叠不仅反映了基因突变,其本身更成为进化的驱动力。它构建了一张灵活的基因调控网络,最终使软体动物得以发展出独特的神经系统,并学会解决复杂问题。