Bir arke “belirsizliği tolere edebilir” ve aynı kodonu iki farklı şekilde okuyabilir, bu da 60 yıllık bir dogmayı sorguluyor. Bildiğimiz 20 yerine 21 amino asit içeren genetik kodun “alfabeye bir harf daha eklenmesi gibi”.
Canlı organizmalar genellikle DNA kodunu çok katı ve öngörülebilir bir şekilde okurlar. Her biri kodonBir gendeki üç nükleotid kümesi, oluşum halindeki bir proteinin parçası haline gelen spesifik bir amino asite karşılık gelir.
Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bir tür mikroorganizmanın bulunduğunu keşfettiler. belirsizliği tolere edebilir bu süreçte.
Bir şekilde sunulan çalışma, madde yakın zamanda yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri Onlarca yıldır savunulan genetik kodun aynı olması gerektiği fikrini sorguluyor her zaman tam bir hassasiyetle yorumlanır.
Bu mikroorganizma, metan üreticisi alanına ait ArkeaBakterilerinkine benzer bir morfolojiye sahip olmakla birlikte farklı moleküler organizasyona sahip olan prokaryotik mikroorganizmalar, üç harften oluşan belirli bir diziyi okurlar. iki farklı şekilde.
Kodon normalde protein üretimini sonlandıran bir “durdurma” sinyali görevi görse de, organizma bazen bunu devam etmenin bir göstergesi olarak görür protein oluşturmak için.
Sonuç olarak oluşumu aynı proteinin iki versiyonuve seçimin kısmen çevresel koşullardan etkilendiği görülüyor.
Türler, Metanosarcina acetivoransbu esnek kod çözme sistemi ile çalışırken sağlıklı kalıyor ve bu da hayatın bir düzen ile işleyebileceğini gösteriyor. biraz kusurlu genetik kod.
Bilim insanları bu belirsizliğin organizmanın nadir bir amino asit ekleyin, isminde pirrolisinaİnsan bağırsağında bile tespit edilen, yaygın bir çevresel bileşik olan metilaminin parçalanmasına yardımcı olan bir enzimdir.
Bir avantaj olarak belirsizlik
“Objektif olarak genetik koddaki belirsizlik yıkıcı olmalı; sonunda rastgele bir dizi protein üretilecek” diyor Dipti NayakUC Berkeley’de moleküler ve hücresel biyoloji alanında yardımcı doçent ve makalenin kıdemli yazarı.
“Fakat biyolojik sistemler sandığımızdan daha belirsizdir ve bu belirsizlik aslında bir özelliktir; bir hata değil”, diye ekliyor araştırmacı, alıntı yaparak Bilim Teknoloji Günlük.
Gibi metilaminleri “yiyen” arkelerve bu yeteneği kazanmış olabilecek bakteriler insan organizmasında önemli bir rol oynamaktadır.
Karaciğerde, kırmızı etin salgıladığı metabolitler kardiyovasküler hastalıklarla ilişkili bir bileşik olan trimetilamin N-oksite dönüştürülür. Metilaminlerin karaciğere ulaşmadan önce uzaklaştırılması için bu mikroorganizmalara güveniyoruz.
Bulguların gelecekteki tedaviler için etkileri var. Bazı araştırmacılar bunu zaten öne sürmüşlerdir. bazı yanlışlıkları ortaya çıkarmakçeviri makineleri bu sorunu çözmeye yardımcı olabilir “durdurma kodlarının” neden olduğu hastalıklar Fonksiyonel olmayan proteinlerin üretimine yol açan önemli genlerdeki erken doğumlar.
Bu yaklaşık olarak şunları içerir: Tüm genetik hastalıkların %10’ukistik fibroz gibi veya Duchenne kas distrofisi. Bir durdurma “kodonunu” biraz “sızdıran” hale getirmek, semptomları hafifletmeye yetecek kadar normal proteinin üretilmesine olanak sağlayabilir.
Genomun DNA’sı başlangıçta RNA’ya kopyalanır ve bu genetik kod daha sonra protein üretmek için hücresel makineler tarafından okunur. RNA’yı oluşturan nükleik asitlerin dört çeşidi vardır: adenin (A), sitozin (C), guanin (G) ve urasil (U).
Bugüne kadar incelenen çoğu organizmada, üç nükleik asit veya kodondan oluşan gruplar bulunmaktadır. Tek bir aminoasite atfedilen veya o proteinin sentezini sonlandıran sözde “durdurma kodonu”na. RNA bir amino asit zincirine çevrildiğinde makine bu bire bir ilişkiye her zaman saygı duyar.
Tüm organizmalar RNA’yı aynı şekilde çözmez. Bazı özellikler Belirli bir kodonda farklı bir amino asitBazıları organizma başına “standart” 20 amino asitten daha fazlasına sahiptir ve kodonlar gereksizdir; birkaçı aynı amino asidi kodlayabilir.
Ancak hayat ağacının tamamında aynı şekilde her kodonun yalnızca tek bir anlamı vardır: istisna yok. Nayak, “Bu aslında bir şifreye benziyor” diye açıklıyor. “Bir dilden bir şey alıp başka bir dile çeviriyorsunuzamino asitler için nükleotitler.
Bilim adamları, alanın birçok üyesinin uzun süredir Arkea onlara veren pirolizin üretirler 21 amino asit seçeneğiprotein üretebilecekleri normal 20 yerine. Bu avantajlar getiriyordiyor kahraman.
“Yeni bir amino asit elde ettiğimizde, dünya açılıyor” diye ekliyor araştırmacı. “Çok daha büyük bir kodla oynamaya başlayabiliriz. sanki alfabeye bir harf daha ekle”.