Биологи нашли микробы, нарушающие правила чтения ДНК — Naked Science
18.06.2018
4 минуты
Редакция
93

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

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.
Вчера, 15:01
25 минут
Александр Березин

Недавняя научная работа предрекла серьезную эпидемию коронавируса 2019-nCoV. Согласно ей, 95% зараженных еще не зарегистрированы властями, а значит, через пару недель в одной Ухани будут сотни тысяч заболевших. При наблюдаемой смертности от вируса в 2,36% — это многие тысячи погибших. На самом деле, новая работа скорее «ловит хайп» или, если угодно, пытается держать мир настороже, чем описывает реальную эпидемию. Последние данные по заразности коронавируса показывают: он действительно неблестяще передается от человека к человеку. Для эпидемии в Китае этого достаточно, но большое число жертв за пределами этой страны маловероятно. Выясняем почему.

Вчера, 13:05
3 минуты
Полина Гершберг

Ученые создали информационную панель, показывающую распространение китайского коронавируса по миру в режиме реального времени. Данные вносятся из подтвержденных источников — это поможет бороться с дезинформацией.

Позавчера, 13:56
4 минуты
Илья Ведмеденко

Американские военные пришли к выводу, что новейший эсминец можно эксплуатировать в условиях больших волн. Безопасность корабля в значительной степени объясняется его конструкцией, обеспечивающей малозаметность.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

24 января
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

26 января
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: