Logo
Cover

Живые клетки исполняют программу, закодированную в ДНК, словно компьютеры, байт за байтом следующие инструкциям в бинарном коде. Долгое время ученые считали, что этот ДНК-шифр однозначен. Теперь группа специалистов из Германии и Великобритании обнаружила первое исключение из этого универсального правила. 

262

Молекулы ДНК состоят из четырех химических оснований, обозначенных буквами A, C, G и T. На этом «языке» написаны инструкции для создания белков — «рабочих лошадок» организма. Код ДНК из трех нуклеотидных остатков составляет кодон, каждый из которых создает отдельную аминокислоту. Например, GGA — это код глицина. Это позволяет ученым читать ДНК и однозначно определять, из какой последовательности состоит аминокислота — и белок.

По крайней мере, так считалось раньше. Теперь специалисты Института Макса Планка и Университета Бат обнаружили микробов, которые нарушают это универсальное правило.

Невозможно предсказать, какой именно белок будет создан в заданный отрезок времени, как бы внимательно биологи ни изучали код ДНК.

Это организм принадлежит к группе дрожжей, которая уже выделялась на общем фоне. У людей и большинства других живых существ кодон GTG транслируется в аминокислоту лейцин. Но некоторые члены этого семейства дрожжей используют эту последовательность для создания серина, а другие — для аланина.

Такие странности встречаются нечасто, но все же бывают. Но по-настоящему удивляет вид Ascoidea asiatica. Из одного кодона этот организм может кодировать две аминокислоты, вероятнее всего, случайным образом. В половине случаев это серин, в половине — лейцин, пишет New Atlas.

На вопрос, какую пользу приносит этим дрожжам подобная особенность, ответ краток: никакой. «Замена серина лейцином может вызывать серьезные проблемы в белке, так как они имеют различные свойства. Серин часто находится на поверхности белка, тогда как лейцин гидрофобный и часто закапывается внутрь белка, — говорит Штефани Мюльхаузен, соавтор исследования. — Мы изучили, как эти странные дрожжи справляются с такой произвольностью, и обнаружили, что A.Asiatica развила в себе способность очень редко использовать кодон CTG и, в особенности, избегать ключевых частей белков».

Можно считать, что открытие подтвердило эволюционную ценность универсального правила, которое стало результатом развития живых организмов на протяжении 100 млн лет — со времени, когда хаотичное кодирование использовалось повсеместно.

Пересадив в ДНК дрожжей гены, отвечающие за создание гема, стартап Impossible Foods вырастил искусственное мясо для бургеров, которое не отличить от настоящей говядины. Однако из-за страха общества продать такие ГМО-котлеты будет непросто.