Bazy DNA zostały „przepisane” przez maleńki organizm odkryty w stawie

Może nam się wydawać, że zasady DNA są wyryte w kamieniu, ale kod genetyczny mikroskopijnego organizmu znalezionego w stawie ogrodowym w Oksfordzie w Wielkiej Brytanii po raz kolejny udowodnił, że nauka ciągle się zmienia.

Odkrycie było całkowicie nieoczekiwane, ponieważ dr Jamie McGowan i zespół badaczy z Instytutu Earlham i Uniwersytetu Oksfordzkiego początkowo pracowali nad nowym sposobem sekwencjonowania bardzo małych ilości DNA, np. występującego w organizmach jednokomórkowych.

Szukając czegoś do przetestowania swojej metody, zespół wyizolował protistę ze słodkowodnego stawu w ogrodach Uniwersytetu Oksfordzkiego. Jeśli zastanawiasz się, czym są protisty na Ziemi, McGowan ma pomocne wyjaśnienie (lub nie, w zależności od tego, jak na to spojrzeć):

„Definicja protisty jest luźna – jest to w zasadzie każdy organizm eukariotyczny, który nie jest zwierzęciem, rośliną ani grzybem” – stwierdził McGowan w swoim artykule. oświadczenie. „Jest to oczywiście bardzo ogólne, ponieważ protisty to bardzo zmienna grupa.

„Niektóre są blisko spokrewnione ze zwierzętami, inne z roślinami. Są myśliwi i ofiary, pasożyty i żywiciele, pływacy i opiekunowie, są tacy, którzy mają zróżnicowaną dietę, a inni dokonują fotosyntezy. Zasadniczo nie możemy dokonać bardzo niewielu uogólnień. ”

Analizując genom protisty, McGowan odkrył, że jest to nie tylko zupełnie nowy gatunek; Hymenoforia sp. PL0344, ale miał także wyjątkową różnicę w kodzie genetycznym.

Zabiera nas z powrotem do szkoły

Być może w szkole uczyłeś się o kopiowaniu DNA i przekładaniu go na białka, ale tylko trochę Dla odświeżenia przez Sieci technologiczne On nigdy się nie myli.

DNA jest jak przepis. Transkrypcja przypomina trochę czytanie przepisu i kopiowanie go z pewnymi modyfikacjami – transkrypt to RNA, gdzie zamiast T znajduje się U. Na końcu zdania znajdujemy kropkę, a kopia DNA tego jest kropką kodon, który jest trzyliterową sekwencją, która mówi nam, gdzie kończy się gen. Kiedy RNA ulega translacji na aminokwasy, elementy budulcowe białka, kodon stop mówi małym kucharzom białka (znanym również jako rybosomy), gdzie mają się zatrzymać.

Kodony stop TAA, TAG i TGA występują w prawie wszystkich organizmach, a szczególnie uważa się, że kodony pierwszy i drugi są silnie powiązane, ponieważ jeden nie zmienia się bez zmiany drugiego.

„W prawie każdym innym znanym nam przypadku TAA i TAG zmieniają się w tandemie” – powiedział McGowan. „Jeśli nie są to kodony stop, każdy z nich określa ten sam aminokwas”.

Nowe odkrycie genetyczne

Hymenoforia sp. Jednak PL0344 przełamuje ten trend: jest to orzęsek, rodzaj żyjącego w wodzie protisty, który zwykle ma zmiany w swoim DNA. W jego genomie tylko TGA koduje kodon stop, a naturalne bliźniacze TAA i TAG ulegają translacji na dwa różne aminokwasy. W genomie protistów znajduje się również więcej kopii TGA, niż oczekiwano, co zdaniem naukowców rekompensuje brak pozostałych dwóch kodonów stop.

„To bardzo niezwykłe” – wyjaśnił McGowan. „Nie jesteśmy świadomi żadnego innego przypadku, w którym te kodony stop są połączone z dwoma różnymi aminokwasami. Łamie to niektóre zasady, które, jak sądziliśmy, znaliśmy na temat translacji genów, ponieważ uważano, że te dwa kodony są ze sobą powiązane.”

Rodzaje nieprawidłowości, które odkryli badacze Hymenoforia sp. PL0344 może służyć jako inspiracja dla przyszłych odkryć genetycznych.

„Naukowcy próbują opracować nowe kody genetyczne, ale istnieją one również w naturze. Istnieją wspaniałe rzeczy, które możemy znaleźć, jeśli ich poszukamy.

„Albo, w tym przypadku” – powiedział McGowan – „kiedy ich nie szukamy”.

Badanie zostało opublikowane w Genetyka PLOS.