Mikroskooppiset kapinalliset ja niiden geneettiset seikkailut

Kuvittele hetkeksi, että olet mikroskooppinen olento. Elät maailmassa, jossa yksi bakteeri popsee toista. Saalistaja on anaerobinen bakteeri nimeltä Candidatus Velamenicoccus archaeovorus, ja sen herkku on Methanothrix soehngenii-arkea. Yksinkertaista, eikö?

Mutta sitten tapahtuu jotain todella erikoista.

Tutkijat huomasivat jotain hämmästyttävää: geneettinen fragmentti eli "itse-sirpova introni" oli hypännyt saaliista suoraan saalistajaan. Ja kaiken kukkuraksi se matkusti pyöreän RNA:n kyydillä.

Mutta mitä ihmettä introni oikein on?

Ajattele DNA:ta valtavana ohjekirjana. Vuosikymmenten ajan tutkijat uskoivat, että suurin osa noista ohjeista oli tärkeää. Sitten tulikin yllätys: valtaosa geneettisestä koodistamme on oikeastaan roskaa. Ei roskaa siinä mielessä, että täysin hyödytöntä, vaan roskaa siinä mielessä, että ohjeita jotka eivät käskyttäisi soluja valmistamaan mitään.

Useimmiten intronit vain lojuvat paikallaan. Mutta osa niistä pystyy leikkaamaan itsensä irti. Ne ovat kuin se kaveri jossain bileissä, joka päättää lähteä mutta sitten muuttaakin mielensä.

Nämä geneettiset vaeltajat ovat jo sinänsä kiehtovia. Mutta tämä uusi tutkimus on erityisen jännittävä, koska tutkijat saivat kiinni yhden niistä keskellä siirtymää kahden eri lajin välillä.

Todella villi yksityiskohta

Kun tutkimusryhmä etsi intronia alkuperäisestä isännästä, se löytyi — mutta isäntäoli jo kuollut. Normaalisti kun solu kuolee, sen RNA hajoaa nopeasti. Mutta nämä intronit muodostavat pyöreän rakenteen, ikään kuin pienen renkaan. Tuo rengas suojelee niitä hajoamiselta.

Kuvittele käärmettä joka syö omaa häntäänsä — rakenteellisesti se on suojattu ulkopuolisilta hyökkäyksiltä.

Eli tämä introni selvisi isäntänsä kuolemasta ja pysyi hengissä tarpeeksi kauan voidakseen mahdollisesti tartuttaa saalistajan. Tämä on kuin suoraan tieteiskirjallisuudesta.

Mitä tämä oikeasti tarkoittaa?

Tutkijat ovat jo pitkään epäilleet, että geneettinen materiaali voi hyppiä lajien välillä. Sitä kutsutaan vaakasuuntaiseksi geeniirikastumiseksi, ja se on merkittävä evoluution moottori. Mutta emme oikein tienneet kaikkia tapoja, joilla tämä voi tapahtua.

Tämä tutkimus viittaa siihen, että pyöreä RNA saattaa olla moottoritie, jota emme ole aiemmin huomanneet.

Max Planck -instituutin tohtori Jens Harder huomautti, että löydöksellä voi olla käytännön sovelluksia. RNA-rokotteet toimivat tuomalla geneettisiä ohjeita soluihin. Ymmärtämällä miten geneettinen materiaali liikkuu eliöiden välillä, voimme ehkä parantaa näitä rokotteita entisestään.

Mutta eniten minut viehättää evoluutio

Olemme aina kuvitelleet evoluution hitaaksi prosessiksi. Pieniä mutaatioita kertyy miljoonien vuosien aikana, kunnes uusia lajeja ilmaantuu.

Entä jos geneettiset loiset kuten intronit painavat pikakelausnappulaa? Jos eliöt voivat vaihtaa merkittäviä geenosia suoraan, evoluutio saattaa tapahtua hypähdyksissä eikä asteittaisesti.

Se saa minut miettimään, mitä muita geneettisiä salaisuuksiaUISUTTElee mikroskooppisessa maailmassa. Nämä pikkuruiset otukset ovat leikkineet geeneillä keskenään miljardeja vuosia, ja me vasta alamme ymmärtää niiden pelin sääntöjä.

Olen valmis näkemään mitä nämä mikroskooppiset kapinalliset keksivät seuraavaksi.