Vědci popsali dosud neznámý typ genetického kódu u jednobuněčného organismu z rybníčku v Oxford University Parks. Nálevník označený jako Oligohymenophorea sp. PL0344 používá dvě sekvence, které u většiny organismů signalizují konec tvorby bílkoviny, jako instrukce pro zabudování dvou různých aminokyselin. Výsledky studie vyšly v časopise PLoS Genetics v říjnu 2023.
Genetický kód je soubor pravidel, podle nichž buňka převádí informaci z nukleové kyseliny do pořadí aminokyselin v bílkovině. Ribozom, buněčný komplex zajišťující tvorbu bílkovin, čte posloupnost nukleotidů po trojicích. Těmto trojicím se říká kodony. Za běžných okolností kodony UAA, UAG a UGA v messengerové RNA neoznačují aminokyselinu, ale ukončení překladu genetické informace.
U objeveného nálevníka však UAA určuje zařazení lysinu a UAG kyseliny glutamové. Třetí běžný stop kodon, UGA, si podle analýzy zachoval funkci ukončovacího signálu. Jde o první popsaný případ, kdy se UAA a UAG nejen přestaly používat jako stop kodony, ale začaly určovat dvě různé aminokyseliny.
Výzkumníci organismus původně nevyhledávali kvůli studiu evoluce genetického kódu. Testovali metodu G&T-Seq, která umožňuje současně analyzovat genom a přepisovanou genetickou informaci i z velmi malého množství biologického materiálu. Nálevníka izolovali z oxfordského rybníčku, přičemž se jim nepodařilo založit jeho stabilní dlouhodobou kulturu. Z několika nezávisle připravených vzorků přesto sestavili značnou část jeho makronukleárního genomu a porovnali ji s transkriptomem, tedy souborem právě přepisovaných molekul RNA.
Neobvyklé přiřazení kodonů podporuje také nález několika genů pro takzvané supresorové transferové RNA. Tyto molekuly fungují jako prostředníci mezi kodonem v messengerové RNA a konkrétní aminokyselinou. Jejich antikodony jsou schopné rozpoznávat právě UAA nebo UAG, což odpovídá tomu, že oba kodony v tomto organismu při tvorbě bílkovin skutečně nesou jiný význam než u většiny života.
Dosavadní poznatky naznačovaly, že UAA a UAG se v evoluci mění společně. Liší se totiž jen posledním písmenem a některé transferové RNA mohou díky takzvanému wobble párování rozpoznat oba kodony. U známých variant genetického kódu proto oba obvykle zůstávají stop signály, nebo oba určují stejnou aminokyselinu. Studie McGowana a jeho kolegů ukazuje, že toto omezení není absolutní.
Autoři zároveň našli zvýšený výskyt kodonu UGA bezprostředně za konci genů, v úseku, který se nepřekládá do bílkoviny. Může jít o záložní ukončovací signály pro případ, že ribozom přečte první konec chybně a pokračuje dál. Z analýzy však nelze určit, jak přesně se nový genetický kód vyvinul. Výsledek především ukazuje, že mezi jednobuněčnými eukaryoty, tedy organismy s buňkou obsahující buněčné jádro, mohou existovat dosud nepoznané varianty pravidel pro tvorbu bílkovin.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.