Все клетки в ядре организма содержат копию ДНК. Выполняя свое предназначение, ДНК копируется молекулой РНК, которая достигает рибосом, что, в свою очередь, считывают эту информацию и синтезируют белки.
Незаменимая аминокислота
Кодоны, триплеты аминокислоты, образующие белки являются маркерами продуцирования каждого белка с помощью РНК и являются ключевыми в этом переходном процессе. Всего существует 61 кодон, кодирующий 20 аминокислот, и 3 кодона, которые действуют как сигналы остановки процесса трансляции. Тем не менее, некоторые организмы используют дополнительную аминокислоту селеноцистеин, получившую название 21 аминокислота, в которой отсутствует собственный кодон и используется стоп-кодон после его модификации. Для этой цели используется сложный процесс со специфическими ферментами и РНК; этоможет оказаться очень невыгодным для клетки. Но почему? Какую функцию эта аминокислота несет для белка? Почему она присутствует у людей и у других позвоночных, тогда как, у других видов ее нет? Исследователи из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне, входящего в состав Барселонского института науки и технологий (Barcelona Institute of Science and Technology) ответили на эти вопросы.
Материалы и методы обследования
Грибы являются единственным организмом, в котором селеноцистеин никогда не были обнаружены, и исследователи решили сосредоточиться на них, используя недавнюю публикацию тысячи геномов грибов в базах данных общего доступа. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Microbiology.
Результаты научной работы
«В предыдущих исследованиях мы обнаружили, что функция селеноцистеина был потерян в ходе эволюции у некоторых организмов, и мы начали интересоваться, почему он так легко исчезает в некоторых группах, а в других нет», — объясняет автор исследования Тони Габалдон (Toni Gabaldón).
Анализируя состав грибов, ученые обнаружили, что у 9 из 1000 видов на самом деле есть эта аминокислота.
«Это стало для нас неожиданностью, поскольку считалось, что ни один гриб не содержал селеноцистеин», — говорит Габалдон, «Что объясняет, почему 9 обнаруженных ими видов, относятся к относительно непоследовательным группам грибов, которые расходились на ранней стадии в эволюция грибов. Вероятно, мы обнаружим больше случаев селеноцистеина, если секвенировать больше геномов этих групп».
У предка грибов, которого ученые исследовали, также обнаружилась эта аминокислота. Некоторые поколения сохранили ее, в то время как другие утратили ее, что также может быть у других организмов.
«Остается ответить на вопрос, почему у некоторых организмов селеноцистеин утерян, тогда как у других эта аминокислота незаменима», — говорит Габальдон. «Понимание того, почему селеноцистеин важен для грибов и других эволюционных ветвей организмов, может помочь нам понять, почему это так важно для нашего вида, и определить, что делает селен необходимым для здоровья человека», — заключает он.
Авторы другого исследования синтезировали синтетические аминокислоты, которые можно использовать для создания новых антибиотиков.
