Dzień, w którym próbka wody ze stawu sprawiła, że naukowcy musieli przepisać podręczniki

Będę z Wami szczery – kiedy po raz pierwszy przeczytałem o tym odkryciu, musiałem przeczytać tekst trzy razy, bo mój mózg uparcie twierdził, że to nie może być prawda.

Wyobraźcie sobie to: zespół naukowców z Earlham Institute i Uniwersytetu Oksfordzkiego po prostu testuje nową technikę sekwencjonowania DNA. Nie szukają niczego rewolucyjnego. Nie polują na przełomowe odkrycia. Po prostu... testują narzędzie.

Pobierają więc próbkę wody ze stawu w Oxford University Parks – bo dlaczego nie? – i zaczynają ją analizować. I wtedy jeden z badaczy zauważa coś dziwnego w instrukcjach genetycznych maleńkiego pierwotniaka, który wyłowili z tej próbki.

To stworzenie używało kodu genetycznego niewłaściwie.

Ale tutaj pojawia się zwrot akcji: okazuje się, że zasady, które dotychczas uznawaliśmy za uniwersalne, wcale nie muszą być zasadami.

Więc o co dokładnie chodzi?

Pozwólcie, że wyjaśnię to w sposób, który nie sprawi, że Wasze oczy zaczną ze zmęczenia szklić się i odpływać.

Prawdopodobnie pamiętacie z biologii w szkole średniej, że DNA jest jak instrukcja obsługi do budowy organizmów żywych. Te instrukcje są tłumaczone na białka, które robią w Twoim organizmie właściwie wszystko – od utrzymywania koloru włosów po pomaganie w trawieniu obiadu.

I tu zaczynają się techniczne zawiłości (ale wytrzymajcie ze mną, obiecuję, że warto):

Kiedy komórki odczytują DNA, robią to w fragmentach po trzy litery naraz. Naukowcy nazywają te fragmenty „kodonami”. Wyobraźcie sobie, że czytacie zdanie, ale Wasze oczy mogą skupić się tylko na trzech słowach jednocześnie.

Większość tych kodonów mówi komórce, który aminokwas ma pobrać, aby zbudować białko. Ale niektóre z nich – nazywane „kodonami stop” – mówią komórce: „dobra, koniec, odłóż narzędzia”.

Od tak dawna, jak naukowcy badają genetykę, zakładali, że te kodony stop są niemal uniwersalne. Pojawiają się w prawie każdym organizmie żywym w ten sam sposób, wykonując tę samą funkcję.

Aż do teraz.

Poznajcie małego gościa, który nie odebrał wiadomości

Pierwotniak, o którym mowa (który nie ma jeszcze nawet właściwej nazwy – jedynie toporny naukowy termin Oligohymenophorea sp. PL0344), należy do grupy zwanej nadrzębiakami. Są to mikroskopijne stworzenia, które pływają, używając maleńkich, włoskowatych struktur zwanych rzęskami – to trochę tak, jakby miały tysiące małych wioseł pracujących jednocześnie.

I ten konkretny nadrzębiak? Robi coś niemożliwego.

Sygnały stop w jego kodzie genetycznym zostały całkowicie przeznaczone na nowo. Zamiast mówić komórce, żeby przestała produkować białka, kodują teraz zupełnie inne aminokwasy. To tak, jakby kropka na końcu zdania nagle oznaczała „a dodatkowo dodaj tutaj słowo 'banan'”.

Dr Jamie McGowan, naukowiec adiunkt, który dokonał tego odkrycia, ujął to pięknie: „To czysty fart, że wybraliśmy tego pierwotniaka do przetestowania naszego procesu sekwencjonowania. To pokazuje, co tam na zewnątrz czeka na odkrycie, i uświadamia nam, jak mało wiemy o genetyce pierwotniaków”.

Dlaczego powinno Cię to obchodzić?

Wiem, co myślicie: „Fajnie, jakieś małe coś ze stawu robi genetykę inaczej. Dlaczego miałoby mnie to obchodzić?”.

Słuszne pytanie. Oto dlaczego to ma znaczenie:

Po pierwsze, to odkrycie sugeruje, że kod genetyczny, o którym uczyliśmy się w szkole – ten, który uważamy za zasadniczo uniwersalny dla całego życia – jest bardziej elastyczny, niż nam się wydawało. Jeśli jeden malutki organizm może wyrzucić instrukcję do kosza i nadal przetrwać, to może „zasady” genetyki są bardziej jak... wytyczne?

Po drugie, i to jest część, która naprawdę mnie ekscytuje: jeśli znaleźliśmy to przez przypadek, po prostu testując narzędzie, to co jeszcze tam jest i czeka na odkrycie? Naukowcy znaleźli już podobne warianty u pokrewnych mikroorganizmów i to dopiero początek.

Mikroskopijny świat to w zasadzie ostatnia granica Ziemi. Wiemy więcej o odległych galaktykach niż o stworzeniach żyjących w stawie na sąsiedniej ulicy.

Podsumowanie

Oto rzecz, która sprawia, że na myśl o takich historiach autentycznie ekscytuję się nauką: nie skończyliśmy. Jesteśmy bardzo daleko od końca.

Każdego dnia badacze wyciągają próbki ze stawów, przekopują glebę i nurkują w rafach koralowych, znajdując rzeczy, które sprawiają, że mówią: „zaraz, to nie powinno tak działać”.

I za każdym razem, gdy to się dzieje, dowiadujemy się, że życie jest dziwniejsze, bardziej kreatywne i bardziej przystosowawcze, niż kiedykolwiek przypuszczaliśmy.

Zasady, które myśleliśmy, że są wykute w kamieniu? Okazuje się, że niektóre mikroorganizmy spojrzały na te zasady i powiedziały: „dzięki, ale nie, dziękuję”.

Ja w to wchodzę.

Źródło: ScienceDaily