В опасной бактерии обнаружен древний генетический реликт

Исследователи из Йельского университета обнаружили в опасной желудочной бактерии Clostridium difficile древний, но функционирующий генетический реликт, сохранившийся со времён, предшествовавших появлению ДНК. Отчёт об исследовании опубликован 13 августа в журнале Science.

К удивлению учёных, этот РНК-комплекс играет критическую роль в способности бактерии инфицировать клетки человека — функцию, которую почти исключительно выполняют белки, созданные по инструкциям ДНК.

"Эти клетки используют древнюю РНК-технологию для контроля современной экспрессии генов", — заявил Рон Брейкер, старший автор исследования.

Ранее РНК считалась лишь химическим посредником между ДНК и созданием белков. Однако лаборатория Брейкера ранее открыла рибопереключатели — структуры РНК, способные обнаруживать молекулы и регулировать экспрессию генов, что считалось прерогативой белков. Учёные полагают, что первые формы жизни зависели от подобных РНК-машин, выполнявших многие современные белковые функции.

Новая работа описывает сложное взаимодействие двух малых и двух больших молекул РНК, которые вместе влияют на функцию саморасщепляющегося рибозима. Ранее считалось, что эта структура лишь воспроизводит себя. Однако в C. difficile она действует как сенсор, регулирующий экспрессию генов, вероятно, для манипуляции клетками человека.

"Их считали молекулярными паразитами, но ясно, что клетки используют их на благо организма", — отметил Брейкер.

Подобные РНК-структуры были необходимы для жизни до эволюции двуцепочечной ДНК и её "инструкций" для белков. Ответ на вопрос "что было раньше?" — это РНК-машины, подобные обнаруженной.

"Много сложной РНК-техники вымерло, но это исследование показывает, что у РНК было больше возможностей для сложной биохимии. Это делает спонтанное возникновение жизни на Земле более правдоподобным", — заключил Брейкер.