Альтернативные версии генетического кода обнаружены у бактерий и архей

15.11.2021г.

Генетический код – это соответствие между аминокислотами, из которых состоят белки, и азотистыми основаниями в нуклеиновых кислотах, ДНК или РНК.

Ранее в научном мире считалось, что все живые организмы имеют одинаковые аминокислоты, закодированные одинаковыми кодонами. Но затем выяснилось, что существуют определенные вариации генетического кода. Например, у бактерий и архей могут быть альтернативные стартовые кодоны; у некоторых простейших стоп-кодон считывается как аминокислота.

Клеточные органеллы митохондрии, которые дают энергию клетке, имеют собственную ДНК, причем генетический код митохондрий отличается от стандартного кода в некоторых позициях, и митохондрии разных организмов могут быть в этом смысле со своими особенностями.

Исследование, опубликованное в научном журнале eLife, предполагает, что среди живых существ существуют более серьезные отклонения от стандартного генетического кода. Сообщается, что сотрудниками Гарвардского университета было проверено более 250 000 геномов бактерий и архей на наличие альтернативного кодирования.

Анализ проводился с помощью специальной программы, которая сравнивала последовательность ДНК конкретного микроорганизма с последовательностью его белков (разумеется, если последовательность ДНК и белков известна и хранится в общедоступной базе данных). В результате было найдено пять новых видов микроорганизмов с серьезными отклонениями от обычного кода, а еще для семи видов подтвердились прежние подозрения, что их код не совсем такой же, как у всех остальных.

Оказалось, что бактериям и археям каким-то образом удалось изменить стандартный генетический код, хотя как именно это произошло в ходе эволюции, понять довольно сложно. Возможно, альтернативные версии генетического кода действительно какое-то время развивались вместе со стандартной версией, а может быть, они возникли как модификация стандартной.

Одна из бактерий, описанных в новом исследовании, страдает от бактериофага, который использует тот же альтернативный код, что и сама бактерия. Возможно, что бактерия сначала столкнулась с “альтернативным” вирусом, а затем изменила свой собственный код, чтобы лучше противостоять паразиту.