Apró élőlény, hatalmas genetikai meglepetés
A kutatók eredetileg csupán egy olyan DNS-szekvenálási módszert akartak tesztelni, amely már egyetlen sejtből származó, igen kis mennyiségű DNS-t is képes kiértékelni. Dr. Jamie McGowan, az Earlham Intézet posztdoktori kutatója épp egy édesvízből kinyert protista genomját vizsgálta, ekkor botlott rá egy teljesen ismeretlen élőfajra, az Oligohymenophorea sp. PL0344-re. Ez a faj a csillósok közé tartozik, amelyeket gyakran kutatnak, mivel különösen hajlamosak a genetikai kód variálására – vagyis arra, hogy átírják, melyik „szó” mit jelent a DNS-ben.
A protisták világa eleve kaotikus. Hihetetlenül sokfélék: némelyikük önállóan létezik, mások növényszerűek, akadnak köztük vadászó ragadozók, zsákmányok, élősködők és fotoszintetizálók is. Egy közös elem mégis akad: a genetikai kód megfejtésének képessége.
Amikor a genetikai stopp táblák átalakulnak
A legtöbb élőlényben három leállító (stop) kodon – TAA, TAG, TGA – jelzi a sejtek számára, hogy itt ér véget a gén szövege, most meg kell állni. Az élet genetikai nyelve szinte minden fajban ugyanaz, az eltérések eddig elenyészőek voltak. Ha mégis előfordult variáció, a TAA és a TAG együtt változtak, legtöbbször ugyanazt az aminosavat jelentették. Így feltételezték, hogy közöttük valamilyen evolúciós kapcsolat áll fenn.
Most azonban valami teljesen új történt: az Oligohymenophorea sp. PL0344-ben már csak a TGA szolgál stopkodonként, míg a TAA a lizin, a TAG pedig a glutaminsav beépülését kódolja. Meglepően sok működő TGA-t találtak, ami valószínűleg kompenzálja a másik két stopjel elvesztését. Ennél a fajnál a génszakaszok után kiemelkedően gyakori a TGA előfordulása – talán azért, hogy feltartóztassa a túlcsorduló fehérjetermelést.
Így értelmezik a sejtek a DNS-t
A DNS egyfajta használati utasítás a szervezet számára. Minden fehérje elkészítésének első lépése a gén átírása RNS-re, majd ennek alapján aminosavak kapcsolódnak össze, amelyek végül fehérjévé állnak össze. A fehérjekódoló szakasz mindig egy indító kodonnal (ATG) kezdődik, és egy leállító kodonnal zárul. Ebben a csillósban azonban a rendszer alapjai is átalakultak. A tudósok azt is igazolták, hogy a sejt olyan tRNS-eket termel, amelyek az új jelentést kapott kodonokat olvassák, így valóban aminosavat építenek be ott, ahol máshol megálltak volna.
A csillósok: a genetikai szabályszegés bajnokai
Mindez csak a kezdet. Egy friss, 2024-es tanulmány rámutatott, hogy a csillósok körében nem is olyan ritka a genetikai kód átírása. A kutatók több olyan változatot fedeztek fel, ahol a korábban stoppként működő UAG már aminosavat jelent: bizonyos csillósoknál leucint, más fajoknál glutamint kódol. Eközben az UAA továbbra is stopkodon maradt, az UAG viszont sok helyen átvette a fehérjekódoló szerepet.
Ez a sokszínűség egyértelművé teszi: a genetikai kód nem mindenhol annyira sziklaszilárd, mint azt korábban gondoltuk. Bár az élővilág többsége ragaszkodik a jól ismert szabályokhoz, a kis, kevéssé kutatott élőlények – különösen a csillósok – rendszeresen felülírják a biológia törvényeit, így még mindig rengeteg meglepetést tartogatnak a tudomány számára.
