Codul genetic este mai variat decât s-a crezut
O nouă cercetare pune sub semnul întrebării o concepție larg răspândită printre biologi cu privire la modul prin care celulele folosesc ADN-ul pentru a produce proteine.
Molecula ADN. Credit: Max Planck Institute for Informatics/CC BY-SA 3.0
ADN-ul din celule conţine informaţiile necesare pentru sinteza proteinelor care reprezintă principala componentă a celulelor vii.
Din moment ce multe proteine diferite sunt codificate pe un singur fir de ADN, celula foloseşte markeri ca să ştie când să înceapă și când să oprească producerea unei proteine.
În multe manuale de biologie se afirmă că markerul de start, denumit şi codonul start, codifică întotdeauna un compus numit metionină.
„O nouă cercetare efectuată de echipa noastră sugerează că informația din manuale ar putea fi greșită”, afirmă Dr. William Duax, un biolog de la State University of New York at Buffalo.
„Avem dovezi importante că sute din cele mai vechi proteine ribozomale încep cu o valină sau un cod de leucină și nu au codonul pentru metionină în ADN”, a spus Dr. Duax, referindu-se la proteinele găsite în ribozomi.
„Am găsit dovezi evidente că cele mai vechi specii de pe Pământ au utilizat o formă primitivă a codului genetic care conţinea doar jumătate din cei 64 de codoni standard”.
Aceste rezultate contrazic o concepţie larg răspândită printre biologi.
„Există erori semnificative în manuale”, a spus Dr. Duax.
„Codul universal nu este universal și speciile care trăiesc în prezent pe Pământ nu au un cod „înghețat în timp”, așa cum afirmă Watson și Crick”.
„Unele ipoteze de bază privind evoluția sunt incorecte”.
„Rezultatele noastre ridică întrebări cu privire la anumite aspecte ale unei ipoteze cu privire la originile vieții, denumită lumea ARN-ului, care postulează că ARN-ul, care este similar cu ADN-ul și este încă folosit în celule, a fost primul material genetic”.
Dr. Duax şi coautorii au obținut aceste rezultate pe baza informaţiilor dintr-o bază de date care conține secvențele a mai mult de 90 de milioane de gene.
Genele codifică proteinele şi cercetătorii au folosit tehnici noi pentru a identifica cu exactitate toți membrii fiecărei familii de proteine pentru a-i distinge faţă de cei care au rămas neschimbaţi timp de 3 miliarde de ani.
Cu ajutorul unor algoritmi de căutare, oamenii de ştiinţă au analizat alinierea unor familii de proteine având 25.000 de membri. Pe baza acestor alinieri, biologii au identificat locația exactă și funcția celor mai bine conservate reziduuri din aceste alinieri, adică proteinele care au rămas neschimbate cea mai lungă perioadă de timp. Astfel, cercetătorii au găsit dovezi că cele mai vechi proteine nu s-au format în modul standard şi că ele folosesc alte părți ale codurilor standard pentru producerea proteinelor.
Această lucrare poate schimba modul în care înţelegem codificarea genetică și ar putea conduce chiar la rescrierea manualelor de biologie. De asemenea, rezultatele s-ar putea aplica în terapiile genetice care, pe baza unor detalii structurale ale bacteriilor, ar putea furniza metode selective de tratament cu mai puține efecte secundare.
Sursă: Sci-News