Биологи нашли микробы, нарушающие правила чтения ДНК — Naked Science
18.06.2018
Редакция

Биологи нашли микробы, нарушающие правила чтения ДНК

Европейские ученые обнаружили дрожжи, клетки которых считывают ДНК «не по правилам», случайным образом, — и выработали методы борьбы с этими нарушениями.

dna0
©Wikipedia

ДНК называют «инструкцией» для живой клетки, «матрицей» для синтеза ее главных инструментов — белков. Ее цепочка состоит из сочетания четырех видов звеньев, нуклеотидов аденина (А), тимина (Т), цитозина (Ц) и гуанина (Г). Группа из трех звеньев (кодон) строго соответствует определенной аминокислоте в цепочке будущего белка: например, ГГА означает глицин, а ЦТГ — лейцин. Этот «алфавит» универсален и одинаков для всех живых организмов, за одним примечательным исключением, о котором рассказывается в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

 

Исследуя клетки дрожжевых грибков, Мартин Коллмар (Martin Kollmar) и его коллеги из Германии и Великобритании обнаружили у некоторых уникальную особенность: кодон ЦТГ у них кодирует не лейцин, а серин. Более того, штаммы одного из видов дрожжей, Ascoidea asiatica, интерпретируют ЦТГ и вовсе случайным образом, считывая его то как лейцин, то как серин — примерно 50 на 50. Ничего подобного ни у одного другого организма до сих пор не наблюдалось.

 

Чтобы выяснить, как такое возможно, авторы обратились к молекулам транспортной РНК (тРНК), которые выступают ключевыми «переводчиками» матрицы ДНК в последовательность аминокислот. Головки разных молекул тРНК связываются с разными кодонами, неся на хвостах соответствующие аминокислоты. Как оказалось, у A. asiatica — сразу две популяции ЦТГ-связывающих тРНК, одна из которых транслирует эту последовательность в лейцин, другая — в серин.

 

Судя по всему, этот результат мутации вреден и даже опасен для клеток. Серин и лейцин — аминокислоты с существенно разными свойствами, достаточно сказать, что первая из них гидрофобна, а вторая — гидрофильна. Поэтому замена одной на другую в структуре белка может привести к нарушению его работы. Недаром ученые выяснили, что геном A. asiatica подстроился под этот недостаток: ГТЦ-кодон в нем используется крайне редко и практически никогда, если речь идет о важных функциональных участках будущих белков.

 

По оценке ученых, эта особенность случайного перекодирования возникла у дрожжей исключительно давно, около 100 миллионов лет назад. Впоследствии представители некоторых видов сумели избавиться от «лишней» популяции тРНК, ограничив использование ГТЦ-кодона одной аминокислотой, и лишь A. asiatica сохранили в этом вопросе элемент случайности. Остается выяснить, для чего им это нужно.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
8 часов назад
Александр Березин

Среди полностью привитых препаратом от центра «Вектор» процент заболевших Covid-19 слабо отличим от процента заболевших среди тех, кто не прошел вакцинацию. В то же время среди привитых другими вакцинами этот показатель в несколько раз ниже, чем среди непривитых.

5 часов назад
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

10 часов назад
Сергей Васильев

Ученые показали, что удлинение суток ведет к более продуктивному фотосинтезу и, возможно, некогда помогло цианобактериям совершить кислородную революцию на древней Земле.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

28 июля
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: