Ученые из Института Эрлама и Оксфордского университета обнаружили в обычном пруду микроорганизм, который нарушил одно из базовых правил генетики, переписав значение «стоп-сигналов» в ДНК. Результаты уникального исследования опубликованы в журнале PLOS Genetics.
Генетический код часто сравнивают с инструкцией по сборке белка. В ней есть три особых сочетания «букв» — стоп-кодоны. Они работают как сигнал «белок готов, дальше строить нечего». Этот принцип считался универсальным для всего живого на Земле. Однако в ДНК найденной инфузории два таких сигнала неожиданно приобрели другой смысл. Вместо остановки они стали указывать на конкретные аминокислоты — строительные блоки белка. Проще говоря, там, где клетка должна была сказать «стоп», она продолжала читать инструкцию дальше.
Объектом исследования стал микроскопический организм вида Oligohymenophorea sp. PL0344, которого специалисты взяли для тестирования метода чтения ДНК из одной клетки. Выяснилось, что у него остался лишь один рабочий «стоп-сигнал», а два других перестали останавливать синтез белка и начали обозначать аминокислоты. Эту работу взяли на себя специальные молекулы-переводчики: они распознают код и подставляют нужный строительный блок.
«Это показывает, как мало мы знаем о генетике протистов и насколько жизнь гибче, чем гласят учебники», — отметил исследователь доктор Джейми Макгоуан.
Исторически сложилось так, что наука делает открытия, опираясь на организмы, которые легко выращивать в лаборатории. Найденная инфузория в лабораторных условиях не приживалась, но новую технологию чтения ДНК удалось отработать прямо на материале из природной среды. Вскоре похожие генетические аномалии выявили у морских микроорганизмов из арктических вод. Это доказало, что эволюция переписывает базовый словарь жизни не в одном уникальном месте.
Понимание того, как клетке удается безопасно менять смысл «точек» в ДНК, поможет биоинженерам в будущем создавать искусственные организмы с похожими свойствами.
Ранее ученые обнаружили в мозге человека прыгающий ген, сбежавший в вирус.