Το πλάσμα της λίμνης με το παράξενο DNA

Το DNA κρύβει ακόμη εκπλήξεις, καθώς η φύση βρίσκει διαφορετικούς τρόπους να αξιοποιεί τις ίδιες γενετικές οδηγίες, αμφισβητώντας όσα γνωρίζουμε.

Ένα μικροσκοπικό πλάσμα του γλυκού νερού χρησιμοποιεί τον γενετικό του κώδικα με έναν τρόπο που οι επιστήμονες δεν είχαν καταγράψει ποτέ. Η ανακάλυψη έγινε τυχαία, κατά τη δοκιμή μιας νέας τεχνικής ανάλυσης DNA, και δείχνει ότι ακόμη και οι πιο θεμελιώδεις κανόνες της βιολογίας μπορεί να έχουν εξαιρέσεις.

Η ανακάλυψη που έγινε κατά τύχη

Οι ερευνητές μελετούσαν έναν προηγουμένως άγνωστο μονοκύτταρο οργανισμό (πρωτίστιο), που συλλέχθηκε από λίμνη στο Πάρκο του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, στην Αγγλία. Στόχος τους ήταν να δοκιμάσουν μια μέθοδο που επιτρέπει την ανάλυση πολύ μικρών ποσοτήτων γενετικού υλικού.

Όταν εξέτασαν τον γενετικό κώδικα του οργανισμού, παρατήρησαν κάτι απρόσμενο: δύο γενετικά σήματα που συνήθως δίνουν εντολή στο κύτταρο να σταματήσει την παραγωγή μιας πρωτεΐνης είχαν διαφορετικό ρόλο. Αντί να λειτουργούν ως σήματα διακοπής, χρησιμοποιούνταν για να κωδικοποιούν δύο διαφορετικά αμινοξέα. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό PLOS Genetics.

Τι είναι το DNA;

Ο γενετικός κώδικας (DNA) περιέχει τις πληροφορίες που χρειάζονται τα κύτταρα για να λειτουργούν και να παράγουν πρωτεΐνες. Οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για πολλές λειτουργίες του οργανισμού, από τη μεταφορά ουσιών έως την υποστήριξη των κυτταρικών δομών.

Κατά την παραγωγή τους, το κύτταρο διαβάζει τις γενετικές οδηγίες σε ομάδες τριών γραμμάτων, που ονομάζονται κωδικόνια. Τα περισσότερα αντιστοιχούν σε συγκεκριμένα αμινοξέα, τα δομικά συστατικά των πρωτεϊνών.

Υπάρχουν, όμως, και τρία γνωστά κωδικόνια που συνήθως σηματοδοτούν το τέλος της διαδικασίας: TAA, TAG και TGA. Λειτουργούν σαν τελεία σε μια πρόταση, ενημερώνοντας τον κυτταρικό μηχανισμό ότι η πρωτεΐνη έχει ολοκληρωθεί.

Στον οργανισμό που μελέτησαν οι επιστήμονες, τα TAA και TAG είχαν αποκτήσει διαφορετική σημασία: το πρώτο αντιστοιχούσε στο αμινοξύ λυσίνη και το δεύτερο στο γλουταμινικό οξύ. Μόνο το TGA διατηρούσε τον συνηθισμένο ρόλο του ως σήμα διακοπής.

Γιατί η ανακάλυψη είναι τόσο σημαντική;

Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι ορισμένοι οργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιούν διαφορετικά τον γενετικό κώδικα. Ωστόσο, τα δύο συγκεκριμένα κωδικόνια θεωρούνταν ότι συνήθως εξελίσσονται μαζί και, όταν αποκτούν νέο ρόλο, αντιστοιχούν στο ίδιο αμινοξύ.

Η συγκεκριμένη περίπτωση αμφισβητεί αυτή την αντίληψη. Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης ειδικά μόρια RNA που υποστηρίζουν την ασυνήθιστη λειτουργία, καθώς και επιπλέον σήματα διακοπής που ενδέχεται να βοηθούν στην αποφυγή λαθών κατά την παραγωγή πρωτεϊνών.

Ένας μικροσκοπικός κόσμος γεμάτος εκπλήξεις

Τα πρωτίστια αποτελούν μια εξαιρετικά ποικιλόμορφη ομάδα οργανισμών. Πολλά είναι μονοκύτταρα και ζουν στο νερό ή στο έδαφος, ενώ αρκετά παραμένουν ελάχιστα μελετημένα. Ο οργανισμός της συγκεκριμένης ανακάλυψης ανήκει στα βλεφαριδοφόρα, μια ομάδα που περιλαμβάνει μικροσκοπικά πλάσματα τα οποία κινούνται με τη βοήθεια μικροσκοπικών τριχιδίων.

Μεταγενέστερες έρευνες εντόπισαν και άλλες αποκλίσεις στον γενετικό κώδικα συγγενικών οργανισμών, ενισχύοντας την εκτίμηση ότι η γενετική ποικιλία τους είναι μεγαλύτερη από όσο γνωρίζαμε.

Το DNA όπως το ξέραμε «καταρρέει»;

Η ανακάλυψη δεν σημαίνει ότι οι βασικοί κανόνες της ζωής καταρρέουν. Δείχνει, όμως, ότι η φύση μπορεί να βρίσκει διαφορετικούς τρόπους να χρησιμοποιεί τις ίδιες γενετικές οδηγίες. Και με τις νέες τεχνικές ανάλυσης DNA, οι επιστήμονες ίσως ανακαλύψουν ακόμη περισσότερες εξαιρέσεις που μέχρι σήμερα παρέμεναν αόρατες.

vita.gr