قواعد الحمض النووي “أعيدت كتابتها” بواسطة كائن صغير موجود في بركة

قد نعتقد أن قواعد الحمض النووي منقوشة على الحجر، لكن الشفرة الوراثية لكائن مجهري عُثر عليه في بركة حديقة في أكسفورد بإنجلترا، أثبتت مرة أخرى أن العلم يتغير دائمًا.

كان هذا الاكتشاف غير متوقع على الإطلاق، حيث كان الدكتور جيمي ماكجوان وفريق من الباحثين من معهد إيرلهام وجامعة أكسفورد يعملون في البداية على طريقة جديدة لتسلسل كميات صغيرة جدًا من الحمض النووي في الكائنات وحيدة الخلية.

بحثًا عن شيء ما لاختبار طريقتهم، عزل الفريق إحدى الطلائعيات من بركة مياه عذبة في حديقة جامعة أكسفورد. إذا كنت تتساءل عن ماهية الطلائعيات، فإن ماكجوان لديه تفسير مفيد (أو لا، اعتمادًا على كيفية نظرتك إليه):

وقال ماكجوان: “إن تعريف الطلائعيات فضفاض – فهو في الأساس أي كائن حقيقي النواة ليس حيوانًا أو نباتًا أو فطرًا”. تقرير. “يبدو أن الأمر شائع جدًا، وذلك لأن الطلائعيات مجموعة متنوعة جدًا.

“بعضها يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالحيوانات، وبعضها يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالنباتات. هناك الحيوانات المفترسة والفرائس، والطفيليات والمضيفين، والسباحين واللاطئات، والعديد من الأشخاص الذين لديهم نظام غذائي مختلف عند قيامهم بعملية التمثيل الضوئي. في الأساس، يمكننا إجراء عدد قليل جدًا من التعميمات.

من خلال فحص جينوم الطلائعيات، اكتشف ماكجوان أنه لم يكن مجرد نوع جديد تمامًا. قلة الهيمينوفوريا sp. PL0344، لكن كان لديه اختلاف واضح في شفرته الجينية.

وهو ما يعيدنا إلى المدرسة

من المحتمل أنك تعلمت عن نسخ الحمض النووي وترجمته إلى بروتينات في المدرسة، ولكن القليل المرطبات بواسطة الشبكات التقنية لا تخطئ أبدًا.

الحمض النووي يشبه الوصفة. النسخ يشبه قراءة تلك الوصفة ونسخها مع بعض التغييرات – النسخة هي RNA، حيث يحل الحرف U محل T. في نهاية الجملة، نجد النقطة ونسخة DNA من هذا. كود الإيقاف عبارة عن تسلسل مكون من ثلاثة أحرف يخبرنا بمكان نهاية الجين. عندما تتم ترجمة الحمض النووي الريبي (RNA) إلى أحماض أمينية، وهي اللبنات الأساسية للبروتين، فإن كودون التوقف يخبر طهاة البروتين الصغار (يُطلق عليهم الريبوسومات) أين يتوقفون.

توجد رموز النهاية TAA وTAG وTGA في جميع الكائنات الحية تقريبًا، ويعتقد أن الرمزين الأولين على وجه الخصوص مرتبطان بقوة، أحدهما ثابت والآخر ثابت.

وقال ماكجوان: “في جميع الحالات الأخرى التي نعرفها، يتطور كل من TAA وTAG معًا”. “عندما لا تكون كودونات توقف، فإن كل منها يحدد نفس الحمض الأميني.”

اكتشاف جيني جديد

قلة الهيمينوفوريا sp. ومع ذلك، فإن PL0344 يخالف هذا الاتجاه، فهو عبارة عن أهداب، وهو نوع من الطلائعيات التي تعيش في الماء والتي عادة ما يكون لها تغييرات في الحمض النووي الخاص بها. في جينومه، يقوم TGA فقط بتشفير كود الإيقاف، ويتم ترجمة TAA وTAG المزدوجين عادةً إلى حمضين أمينيين مختلفين. يحتوي جينوم الطلائعيات على نسخ TGA أكثر مما كان متوقعًا، والتي يعتقد الباحثون أنها تعوض النقص في الكودونات التوقفية الأخرى.

وأوضح ماكجوان: “إنه أمر غير عادي للغاية”. “لا نعرف أي حالة أخرى حيث يتم إقران كودونات التوقف هذه مع اثنين من الأحماض الأمينية المختلفة. وهذا يكسر بعض القواعد التي اعتقدنا أننا نعرفها حول ترجمة الجينات – كان يُعتقد أن هذين الكودونات مقترنة.

أنواع التناقضات التي وجدها الباحثون قلة الهيمينوفوريا sp. PL0344 يمكن أن يلهم الاكتشافات الجينية المستقبلية.

“يحاول العلماء تصميم رموز وراثية جديدة – لكنها موجودة في الطبيعة. إذا نظرنا، يمكننا العثور على أشياء رائعة.

“أو، في هذه الحالة، عندما لا نبحث عنهم،” قال ماكجوان.

تم نشر الأطروحة علم الوراثة بلوس.