Вчені знайшли мікроби, що порушують правила читання ДНК

Європейські вчені виявили дріжджі, клітини яких зчитують ДНК «не за правилами», випадковим чином, - і виробили методи боротьби з цими порушеннями.

Вчені виробили методи боротьби з даними порушеннями / pixabay.com

ДНК називають «інструкцією» для живої клітини, «матрицею» для синтезу її головних інструментів - білків. Її ланцюжок складається з поєднання чотирьох видів ланок, нуклеотидів аденіну (А), тиміну (Т), цитозину (Ц) і гуаніну (Г). Група з трьох ланок (кодон) строго відповідає певній амінокислоті в ланцюжку майбутнього білка: наприклад, МДА означає гліцин, а ЦТГ - лейцин.

Цей «алфавіт» універсальний і однаковий для всіх живих організмів, за одним примітним винятком, про який розповідається в статті, опублікованій в журналі Current Biology, передає Naked Science .

Досліджуючи клітини дріжджових грибків, Мартін Коллмар і його колеги з Німеччини і Великобританії виявили у деяких унікальну особливість: кодон ЦТГ у них кодує НЕ лейцин, а серин. Більш того, штами одного з видів дріжджів, Ascoidea asiatica, інтерпретують ЦТГ і зовсім випадковим чином, зчитуючи його то як лейцин, то як серин - приблизно 50 на 50. Нічого подібного в жодного іншого організму до сих пір не спостерігалося.

Читайте також Вчені вперше показали, як бактерії отримують стійкість до антибіотиків (фото)

Щоб з'ясувати, як таке можливо, автори звернулися до молекул транспортної РНК (тРНК), які виступають ключовими «перекладачами» матриці ДНК в послідовність амінокислот . Головки різних молекул тРНК зв'язуються з різними кодонами, несучи на хвостах відповідні амінокислоти. Як виявилося, у A. asiatica - відразу дві популяції ЦТГ-зв'язуючих тРНК, одна з яких транслює цю послідовність в лейцин, інша - в серин.

Судячи з усього, цей результат мутації шкідливий і навіть небезпечний для клітин. Серін і лейцин - амінокислоти з істотно різними властивостями, досить сказати, що перша з них гидрофобна, а друга - гідрофільна. Тому заміна однієї на іншу в структурі білка може призвести до порушення його роботи. Недарма вчені з'ясували, що геном A. asiatica підстроївся під цей недолік: ГТЦ-кодон в ньому використовується вкрай рідко і практично ніколи, якщо мова йде про важливі функціональних ділянках майбутніх білків.

За оцінкою вчених, ця особливість випадкового перекодування виникла у дріжджів виключно давно, близько 100 мільйонів років тому. Згодом представники деяких видів зуміли позбутися від «зайвої» популяції тРНК, обмеживши використання ГТЦ-кодону однієї амінокислотою, і лише A. asiatica зберегли в цьому питанні елемент випадковості. Залишається з'ясувати, для чого їм це потрібно.

Якщо ви знайшли помилку, видiлiть її мишкою та натисніть Ctrl + Enter