Одноклеточный организм нарушил фундаментальное правило генетики

Ученые из США обнаружили, что схема работы генетического кода одного из одноклеточных организмов, Euplotes crassus, отличается от работы генетического кода большинства других живых существ.

Результаты исследования группа ученых из Университета Небраски под руководством Вадима Гладышева, публикует в статье в журнале Science.

Генетическая информация большинства живых существ на Земле "записана" в их клетках в виде ДНК. Исключение составляет часть вирусов, однако многие ученые не считают их живыми. С языка ДНК информация "переводится" на язык белков - длинных молекул, состоящих из аминокислот и выполняющих большую часть функций организма. "Перевод" проходит в два этапа. На первом на базе определенных участков ДНК синтезируются более короткие молекулы РНК. Далее РНК "прочитывается" особой молекулярной машиной - рибосомой, которая и отвечает за синтез белков.

Рибосома узнает не отдельные составные части РНК - нуклеотиды, - а их тройки, которые получили название кодонов. Каждый кодон кодирует только одну аминокислоту. Считалось, что это правило, которое обеспечивает однозначность кодирования, неукоснительно соблюдают все живые организмы.

Авторы исследования описали существо, которое является исключением.

У одноклеточного организма Euplotes crassus один из кодонов соответствует сразу двум аминокислотам - цистеину и селеноцистеину. В генетическом коде (который одинаков для большинства живых организмов) не существует отдельного кодона для селеноцистеина. Обычно за эту аминокислоту "отвечает" особый кодон, который отмечает на цепи РНК место, где необходимо прекратить синтез белка. Если за этим кодоном следует определенная последовательность нуклеотидов, то он "начинает" кодировать селеноцистеин.

Исследователи определили, что у E. crassus работает похожий механизм. Для того чтобы кодон цистеина "превратился" в кодон селеноцистеина, также необходимо присутствие определенной последовательности нуклеотидов. Исследователи показали, что эта последовательность нуклеотидов может воздействовать на кодон цистеина не только в клетках E. crassus, но также в клетках других организмов. Детали влияния последовательности на выбор, который должен "сделать" кодон, ученые намерены изучить в ближайшем будущем.

Работа Гладышева и его коллег показывает, что окружающий мир более разнообразен, чем принято считать, и что даже считающиеся незыблемыми догмы могут быть пересмотрены.

Анонс статьи с основными тезисами доступен на сайте Science NOW.