День, когда проба воды из пруда заставила ученых переписать учебники

Буду с вами честен: когда я впервые прочитал об этом открытии, мне пришлось перечитать текст трижды, потому что мозг упорно отказывался верить в правдивость происходящего.

Представьте себе: команда ученых из Института Эрлхем и Оксфордского университета просто тестирует новую методику секвенирования ДНК. Они не ищут ничего революционного. Они не охотятся за великими открытиями. Они просто... тестируют инструмент.

Итак, они берут пробу воды из пруда в Оксфордском университетском парке — а почему бы и нет? — и начинают её анализировать. И тут один из исследователей замечает нечто странное в генетических инструкциях крошечного протиста, извлеченного из этой пробы.

Существо использовало генетический код неправильно.

Но вот в чем поворот: оказывается, правила, которые мы считали универсальными, возможно, вовсе не являются правилами.

Так что же именно происходит?

Позвольте мне объяснить это так, чтобы у вас не застеклились глаза.

Вы, вероятно, помните из школьного курса биологии, что ДНК — это своего рода инструкция по сборке живых организмов. Эти инструкции переводятся в белки, которые выполняют в вашем теле практически всё: от поддержания цвета волос до помощи в переваривании обеда.

А теперь перейдем к технической части (но не отвлекайтесь, обещаю, это того стоит):

Когда клетки считывают ДНК, они читают её блоками по три буквы за раз. Ученые называют эти блоки «кодонами». Представьте, что вы читаете предложение, но ваши глаза могут сфокусироваться только на трех словах одновременно.

Большинство этих кодонов говорят клетке, какую аминокислоту нужно взять для построения белка. Но некоторые из них — их называют «стоп-кодонами» — говорят клетке: «Всё, ты закончила, откладывай инструменты».

Сколько бы ученые ни изучали генетику, они всегда считали эти стоп-кодоны практически универсальными. Они проявляются почти у всего живого одинаково, выполняя одну и ту же функцию.

До этого момента.

Знакомьтесь: малютка, который не получил инструкцию

Рассматриваемый протист (у которого даже нет нормального названия, только громоздкий научный ярлык Oligohymenophorea sp. PL0344) принадлежит к группе, называемой инфузориями. Это микроскопические существа, которые плавают с помощью крошечных волосковых структур, называемых ресничками — это похоже на то, как если бы у вас были тысячи маленьких весел, работающих одновременно.

И эта конкретная инфузория? Она делает нечто невозможное.

Стоп-сигналы в её генетическом коде были полностью переназначены. Вместо того чтобы говорить клетке остановиться, они кодируют совершенно другие аминокислоты. Это как если бы точка в конце предложения внезапно означала: «и еще добавь здесь слово "банан"».

Доктор Джейми Макгоуэн, постдок, совершивший это открытие, выразился очень красиво: «Нам невероятно повезло, что мы выбрали именно этого протиста для тестирования нашей системы секвенирования. Это наглядно показывает, что скрывается в природе, и подчеркивает, как мало мы знаем о генетике протистов».

Почему вам это должно быть интересно?

Я знаю, о чем вы думаете: «Круто, какая-то мелкая штука из пруда использует генетику иначе. Но мне-то что с того?»

Справедливый вопрос. Вот почему это важно:

Во-первых, это открытие предполагает, что генетический код, о котором мы учили в школе — тот самый, который мы считаем универсальным для всей жизни, — гораздо более гибкий, чем мы могли себе представить. Если один крошечный организм может отбросить правила и при этом выжить, возможно, «правила» генетики — это скорее... рекомендации?

Во-вторых, и это часть, которая приводит меня в восторг: если мы нашли это случайно, просто тестируя инструмент, то что еще там скрывается в ожидании открытий? Исследователи уже обнаружили подобные вариации у родственных микроорганизмов, и они только начинают.

Микроскопический мир — это, по сути, последний рубеж Земли. Мы знаем о далеких галактиках больше, чем о существах, живущих в пруду за углом.

Итог

Вот что заставляет меня искренне восторгаться наукой, когда я читаю подобные истории: мы еще не закончили. Мы еще очень далеки от финала.

Каждый день исследователи берут пробы из прудов, копаются в почве и плавают с маской в коралловых рифах, находя вещи, которые заставляют их воскликнуть: «Подождите, это не должно работать вот так!»

И каждый раз, когда это происходит, мы узнаем, что жизнь еще более странная, творческая и адаптивная, чем мы могли себе представить.

Правила, которые мы считали высеченными в камне? Оказывается, некоторые микроорганизмы посмотрели на эти правила и сказали: «Спасибо, но я, пожалуй, обойдусь».

И мне это по душе.

Источник: ScienceDaily