Mikroskopik olamda sodir bo'layotgan genetik krossvordlar
Sizga bir qiziq voqeani aytib beray. Ikki turdagi mikroorganizm o'zaro ovqatlanishadi. Yirtqi — Candidatus Velamenicoccus archaeovorus nomli anaerob bakteriya. Uning ov'i esa Methanothrix soehngenii archaeyasi. Oddiy, to'g'rimi? Yirtqi ovqat yeydi, hayot doirasi aylanadi.
Lekin bu yerda ishlar chigallasha boshlaydi.
Olimlar bu kichik ekotizimni o'rganayotib, g'ayrioddiy narsaga duch kelishdi: "O'z-o'zidan qirqiladigan intron" deb ataladigan genetik fragment — o'ljadan yirtqiga to'g'ridan-to'g'ri sakrab o'tgan. Va eng qiziq-yi — bu intron aylana shakldagi RNK orqali sayohat qilgan.
Endi, ehtimol, siz ham: "Intron nima o'zi?" deb o'ylayotgandirsiz. To'g'ri savol. Tushuntiraman.
Intronlar — genetik "axlat"mi?
DNKingizni qurilish qo'llanmasi sifatida tasavvur qiling. Yillar davomida olimlar bu qo'llanmada deyarli hamma narsa foydali ekanini o'ylashgan. Lekin voqea boshqa joyda: bizning genetik kodimizning katta qismi aslida "axlat". Bu "axlat" atamasi "foydasiz" degani emas — bu oddiygina hujayrani hech narsa ishlab chiqarishga buyurmaydigan ko'rsatmalar.
Ko'p hollarda intronlar shunchaki o'tiradi — hujayra DNAni o'qiganda ular ham nusxalanadi. Lekin muhim jihat shundaki, ba'zi intronlar o'zlarini kesib olishlari mumkin. Partiyadan erta ketayotgan do'stingizni tasavvur qiling — keyin fikrini o'zgartirib, yana qaytib keladi. Olimlar bunday intronlarni "o'z-o'zidan qirqiladigan intronlar" deb atashadi. Ular maxsus ferment (ribozim) yordamida o'zlarini RNK dan ajratib olishadi va ehtimol genome boshqa joyga qayta kiritishadi.
Bu kichik genetik "sayohatchilar" allaqachon qiziqarli. Lekin yangi tadqiqotni shunday qiladigan narsa — olimlar ulardan birini ikki TUR oralig'idagi harakatlanishda qo'lga tushishdi.
O'limdan keyin ham tirik
Tadqiqot guruhi o'ljadagi intronni qidirganda, muhim narsani aniqlashdi — o'sha o'lja organizm allaqachon o'lgan ekan. Odatda hujayra o'lganda, uning RNK si tezda parchalanadi, chunki u uchlaridan boshlab emiriladi. Lekin bu intronlar aylana shakl hosil qiladi — kichkina halqa kabi. Bu halqa ularni emirilishdan himoya qiladi. Xuddi o'z dumiini yutayotgan ilon kabi.
Demak, bu intron o'zining dastlabki egasining o'limidan keyin ham saqlanib qolgan va yirtqi organizmni infektsiya qilish uchun yetarlicha vaqt kutib turgan. Bu — ilmiy fantastika darajasidagi strategiya.
Bu biz uchun nimani anglatadi?
Olimlar allaqachon bilishgan edi — genetik material turlar orasida sakrab o'tishi mumkin. Bu jarayon gorizontal gen transferi deb ataladi va evolyutsiyaning muhim drayverlaridan biri hisoblanadi. Lekin barcha yo'llarini tushunmayap edik. Bu tadqiqot shuni ko'rsatadiki, aylana RNK — organizmlar orasida genlarni uzatishning biz bilmagan "avtomagistrali" bo'lishi mumkin.
Berlin universiteti olimi Ayke Shittner aytganidek, bu kashfiyot amaliy qo'llanmalarga ham ega. Masalan, COVID ga qarshi kurashda yordam bergan RNK vaktsinalari hujayralarga genetik ko'rsatmalarni kiritish orqali ishlaydi. Genetik materialning organizmlar orasida qanday harakatlanishini tushunish, bu vaktsinalarni yanada takomillashtirishga yordam beradi.
Lekin meni eng hayratlantirgan narsa — bu evolyutsiya haqidagi tasavvurimizni o'zgartiradi. Biz har doim evolyutsiyani sekin, bosqichma-bosqich jarayon deb o'ylab kelganmiz — millionlab yillar davomida kichik mutatsiyalar to'planadi, yangi turlar paydo bo'ladi. Lekin agar intronlar kabi genetik parazitlar tezlashtiruvchi tugmani bosayotgan bo'lsa-chi? Agar organizmlar katta genetik bo'laklarni to'g'ridan-to'g'ri almashishi mumkin bo'lsa, evolyutsiya bosqichma-bosqich emas, sakrashlar bilan sodir bo'lishi mumkin.
Bu bizga mikroskopik dunyoda yana qanday genetik sirlar yashiringanini o'ylashga majbur qiladi. Bu kichkina organizmlar milliardlab yillar davomida genetik o'yinlar o'ynab kelishgan — biz esa ularning qoidalarini endi o'rgana boshladik.
Qanday bo'lmasin, men bu mikroskopik isyonkorlarning keyingi harakatlarini kuzatishga tayyorman.