Ученые обнаружили микроб, нарушающий фундаментальное правило генетического кода

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что метаногенный архей Methanosarcina acetivorans нарушает одно из основных правил биологии, допуская двусмысленность в генетическом коде. Вместо того чтобы всегда читать определенный трехбуквенный кодон UAG как однозначный сигнал остановки синтеза белка, микроорганизм иногда интерпретирует его как инструкцию для добавления редкой аминокислоты пирролизина и продолжения построения белковой цепи.

Это открытие опровергает центральное предположение о строгой однозначности генетического кода, где каждый кодон соответствует только одной аминокислоте или стоп-сигналу. Исследователи не обнаружили четких последовательностей или структурных сигналов, определяющих, как будет прочитан кодон UAG, что указывает на вероятную случайность выбора. Ученые предполагают, что доступность пирролизина в клетке может влиять на исход: при его изобилии кодон чаще читается как аминокислота, а при дефиците — как стоп-сигнал.

Обнаруженная двусмысленность может иметь эволюционное значение, позволяя организму встраивать пирролизин в фермент, расщепляющий метиламин — соединение, связанное с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Это открытие также открывает возможности для новых медицинских стратегий, направленных на лечение генетических расстройств, вызванных преждевременными стоп-кодонами, таких как муковисцидоз и мышечная дистрофия Дюшенна, путем создания «протекающих» стоп-сигналов.