В пруду Оксфорда нашли существо, нарушающее законы биологии

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 принято сравнивать с инструкцией по сборке белка. В нем существуют три особых сочетания «букв» — стоп-кодоны, которые действуют как команда: «Белок готов, строить больше нечего». Этот принцип десятилетиями считался незыблемым законом для всего живого на планете. Однако обнаруженная инфузория поставила догму под сомнение: в ее ДНК два таких сигнала неожиданно обрели совершенно иной смысл. Вместо остановки они стали указывать на конкретные аминокислоты — строительные блоки белка. Иными словами, там, где клетка должна была скомандовать «стоп», она невозмутимо продолжала читать инструкцию дальше.

Объектом исследования стал микроскопический организм вида Oligohymenophorea sp. PL0344, которого специалисты изначально взяли лишь для тестирования нового метода чтения ДНК из одной клетки. Каково же было удивление ученых, когда выяснилось: у этого существа остался всего один рабочий «стоп-сигнал», а два других перестали останавливать синтез белка и начали кодировать аминокислоты. Эту задачу 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 наука делала открытия, опираясь на организмы, которые легко выращивать в лаборатории. Найденная инфузория в лабораторных условиях категорически не приживалась, однако новая технология чтения ДНК позволила провести анализ прямо на материале из природной среды. Вскоре похожие генетические аномалии были выявлены у морских микроорганизмов из арктических вод. Это стало доказательством того, что эволюция переписывает базовый словарь жизни далеко не в одном уникальном месте на Земле.

Понимание того, как клетке удается безопасно менять смысл «точек» в ДНК, способно в будущем помочь биоинженерам создавать искусственные организмы с аналогичными свойствами.