در حین آزمایش روش جدیدی برای تعیین توالی ژن ها، محققان به یک واگرایی بسیار نادر در کد ژنتیکی که توالی های ژنتیکی را به پروتئین تبدیل می کند، برخورد کردند. این کشف در موجودی به نام Oligohymenophorea sp انجام شد. PL0344 که نوعی پروتیست است. در کد ژنتیکی، یک کدون یا گروهی از سه پایه به یک اسید آمینه منفرد تبدیل می شود. در کد ژنتیکی افزونگی وجود دارد و اکثر اسیدهای آمینه را می توان توسط چندین کدون کدگذاری کرد. همچنین کدون های خاصی وجود دارند که شروع و پایان ژن ها را نشان می دهند. اما در این پروتیست، دو تا از سه کدون توقف به گونه‌ای تفسیر می‌شوند که شبیه هیچ موجود دیگری نیست. یافته ها هستند گزارش شده در ژنتیک PLoS.
پروتیست ها گروه بسیار متنوعی از موجودات هستند. موردی که در این مطالعه انجام شد، مژگانی است که در نمونه ای از یک دریاچه آب شیرین در پارک های دانشگاه آکسفورد جمع آوری شده است. پروتیست ها شامل بسیاری از ارگانیسم های تک سلولی مانند دیاتوم ها یا جلبک ها هستند، اما پروتیست های بزرگتر و چند سلولی مانند کپک های لجنی و جلبک ها نیز وجود دارند. پروتیست ها اساساً برای هر یوکاریوتی (باکتری ها و باستانی ها پروکاریوت ها هستند) که نمی توانند به عنوان حیوان، گیاه یا قارچ طبقه بندی شوند، همه چیز را به خود اختصاص می دهند.
مژه داران Oligohymenophorea sp. PL0344 را می توان در اکثر محیط های آبی یافت و تغییرات ژنتیکی زیادی را به همراه دارد. اکنون مشخص شده است که مژه ها از دو کدون توقف به روش های مختلف استفاده می کنند. تصور می شود که کدون های استاپ کم و بیش جهانی هستند و توسط TAA، TAG و TGA کدگذاری می شوند. اما موارد بسیار غیرمعمولی وجود دارد که موجودات زنده از TAA و TAG برای کدگذاری یک اسید آمینه استفاده می کنند.
تصور می‌شود که تکامل TAA و TAG مرتبط هستند، به ویژه به این دلیل که در معدود موجوداتی که از این کدون‌ها برای رمزگذاری یک اسید آمینه استفاده می‌کنند، هر دو به یک شکل رفتار می‌کنند. دکتر جیمی مک گوان، یکی از همکاران فوق دکترا در موسسه Earlham توضیح داد: “زمانی که آنها کدون های توقف نیستند، هر کدام اسید آمینه مشابهی را مشخص می کنند.”
محققان این کار را با توسعه روشی برای تعیین توالی مقادیر بسیار کمی از DNA، مانند آنچه که می توان از یک سلول واحد جمع آوری کرد، آغاز کردند.
https://www.youtube.com/watch?v=0Cbpgoyo6UU
اما آنها دریافتند که در Oligohymenophorea sp. PL0344، تنها یک کدون توقف دارد: TGA. همچنین تعداد کدون های TGA بیش از حد معمول در این ژنوم وجود دارد که نشان می دهد TGA در واقع کار سه کدون توقف را در این ارگانیسم انجام می دهد. در این مژک، کدون TAA برای لیزین کد می کند، در حالی که TAG به اسید گلوتامیک ترجمه می شود.
“این بسیار غیرعادی است. ما از هیچ مورد دیگری که این کدون های توقف با دو اسید آمینه متفاوت مرتبط باشند، آگاه نیستیم. این برخی از قوانینی را که ما فکر می‌کردیم در مورد ترجمه ژن می‌دانیم، زیر پا می‌گذارد. این دو کدون به هم مرتبط هستند.” “دانشمندان در تلاش برای ایجاد کدهای ژنتیکی جدید هستند، اما آنها همچنین در طبیعت هستند. چیزهای جذابی وجود دارد که اگر به دنبال آنها باشیم می توانیم پیدا کنیم. یا در این مورد، زمانی که ما به دنبال آنها نیستیم.
منابع: موسسه ارلهام، ژنتیک PLoS
