Фото Микробы бросают вызов правилам ДНК

Принято считать, что инструкции по производству белков, закодированные в ДНК, не могут меняться на этапе самого создания основы жизни. Однако некоторые организмы могут эти правила нарушать. Об этом сообщили авторы новой научной работы, проводимой во главе с Эдвардом Рубином (Edward Rubin) , исследователем одного из Институтов при Министерстве энергетики США. Исследователи искали нарушителей правил при "переписи" ДНК и РНК среди микроорганизмов, собранных в 1776 различных местах (17 из которых находились в организме человека). Учёных интересовали случаи перекодирования, когда микроб интерпретирует генетический код иначе, нежели большинство живых организмов.

Биологи отслеживали работу терминаторных кодонов, или стоп-кодонов. Эти генетические последовательности сигнализируют организму об окончании процесса создания белка (вместо того чтобы послать сигнал о добавлении очередной аминокислоты к растущей молекуле белка).

Учёные обратились к белкам, которые кодировались в ДНК и РНК как минимум 1000 оснований ("букв" генетического кода). Если полученные с помощью этого кода молекулы были слишком короткими, исследователи проверяли, не были ли стоп-кодоны интерпретированы микроорганизмами как очередное основание. Оказалось, что подобное происходило в 30 тысячах случаях, и иногда составляло до 10% всех последовательностей, собранных в одном месте.

Микробы, обнаруженные в человеческом организме, оказались особенно склонны к такому перекодированию. Хотя только 10% всех образцов было взято из организма человека, более половины перекодированных кодонов было получено именно из них.

Научная статья Рубина и его коллег была опубликована в издании Science.

Рубин отмечает, что перекодировка была замечена в природе, но большинство исследований были сосредоточены на микроорганизмах, которых можно вырастить в лаборатории.
Синтетические биологи использовали перекодирование, чтобы организмы могли производить новые виды аминокислот с новыми свойствами. Они также надеются использовать это открытие для того, чтобы не дать искусственно созданным организмам обмениваться их модифицированными ДНК с другими формами жизни.

Таким образом можно остановить процесс, когда вирусы подавляют клеточные механизмы носителя, делая больше копий самих себя. Патогену сложно будет завоевать много клеток, если вирус и носитель будут интерпретировать код по-разному.

В настоящее время некоторые другие научные группы занимаются перекодировкой кишечной палочки E. coli. Однако эксперты считают, что искусственно перекодированные организмы всё равно будут подвержены постоянной эволюции.