Конец генов: рутинный тест выявил уникальное отклонение в генетическом коде

Ученые, тестировавшие новый метод секвенирования отдельных клеток, неожиданно изменили наше понимание правил генетики.

Геном протиста выявил, по-видимому, уникальное отклонение в сигнале ДНК-кода, обозначающем конец гена, что указывает на необходимость дальнейших исследований для лучшего понимания этой разнообразной группы организмов.

Доктор Джейми Макгоуэн проанализировал последовательность генома микроскопического организма — протиста, изолированного из пресноводного пруда в парках Оксфордского университета. Исследование опубликовано в PLoS Genetics.

Работа была задумана для тестирования конвейера секвенирования ДНК, работающего с очень малыми количествами ДНК, например, из одной клетки.

Однако при изучении генетического кода протист Oligohymenophorea sp. PL0344 оказался новым видом с маловероятным изменением в том, как его ДНК транслируется в белки.

Что такое протисты?

• Определение протиста широко — это любой эукариотический организм, не являющийся животным, растением или грибом.
• Это очень разнообразная группа: от микроскопических одноклеточных (амёбы, водоросли) до многоклеточных (ламинария, слизевики).
• Oligohymenophorea sp. PL0344 — это инфузория, плавающий протист, встречающийся практически в любой воде.

Уникальное изменение генетического кода

Инфузории известны изменениями генетического кода, включая переопределение стоп-кодонов — TAA, TAG и TGA. Практически у всех организмов эти три кодона сигнализируют об окончании гена.

• Вариации генетического кода крайне редки.
• В известных вариантах кодоны TAA и TAG почти всегда меняются вместе, указывая на один и тот же аминокислотный остаток.

Что обнаружили у нового протиста?

В Oligohymenophorea sp. PL0344 только TGA функционирует как стоп-кодон. При этом в его ДНК обнаружено больше кодонов TGA, чем ожидалось, предположительно для компенсации потери двух других.

• TAA кодирует лизин.

• TAG кодирует глутаминовую кислоту.

«Это крайне необычно, — сказал доктор Макгоуэн. — Мы не знаем других случаев, когда эти стоп-кодоны связаны с двумя разными аминокислотами. Это нарушает некоторые правила трансляции генов, которые мы считали неизменными — эти два кодона считались связанными».

Открытие было сделано случайно при тестировании метода секвенирования и подчеркивает, как много в природе остается неизученным, включая фундаментальные генетические механизмы.