遺伝学を揺るがす偶然の発見

単一細胞配列を分析するための新しい方法をテストする科学者たちは、遺伝学的規則の私たちの理解を予期せず変えました。

原生生物のゲノムでは、外見上独特の違いが明らかになった。 DNA 遺伝子の終わりを知らせるコードは、このさまざまな生物のグループをよりよく理解するためのさらなる研究が必要であることを示唆しています。

Earlham Instituteの博士後研究者であるJamie McGowan博士は、Oxford University Parksの淡水池から分離された微生物（原生生物）のゲノム配列を分析しました。

これは、単一細胞のDNAなど、非常に少量のDNAで機能するDNA配列分析パイプラインをテストすることでした。 McGowan博士はEarlham Instituteの科学者チームとThomas Richards教授グループと共に研究していました。 オックスフォード大学。

原生生物における予期せぬ遺伝的発見

しかし、研究者が遺伝パスワードを調べた結果、原生生物は 少数子究極(Olighymenophorea) sp。 PL0344は小説であることが判明 種 DNAがタンパク質に翻訳される方法に変化がある可能性はほとんどありません。

McGowan博士は、「私たちがシーケンシングパイプラインをテストするためにこの原生生物を選ぶことは純粋に幸運でした。

原生生物集団についていかなる表明もすることは困難です。 大部分はアメーバ、鳥類、珪藻類などの微細な単細胞生物であるが、昆布、粘菌類、紅藻類などのより大きな多細胞原生物も存在する。

McGowan博士は、「原生生物の定義は緩いです。 本質的に、これは動物、植物、または真菌ではないすべての真核生物です。」 「これは明らかに非常に一般的なものです。 なぜなら原生生物は非常に可変的な集団だからです。

「あるものは動物とより密接に関連しており、一部は植物とより密接に関連しています。 ハンターや餌、寄生虫や宿主、泳ぐ人、乳母がいて、様々な食事を摂る人と光合成をする人もいます。 基本的に、私たちは一般化をほとんどすることはできません。」

繊毛と遺伝パスワードの変化

少数子究極(Olighymenophorea) sp。 PL0344は繊毛です。 この泳ぐ原生動物は顕微鏡で見ることができ、水があるほぼどこでも見つかります。

繊毛虫は、1つ以上の停止コドン（TAA、TAG、およびTGAコドン）の再割り当てを含む遺伝コードの変更のホットスポットです。 ほとんどすべての生物では、これら3つの停止コドンが遺伝子の終わりを知らせるために使用されます。

遺伝パスワードの変化はごくまれです。 現在までに報告されている遺伝パスワードのいくつかの亜種のうち、TAAとTAGコドンは事実上常に同じ翻訳を持っており、これらの進化が結合していることを示唆しています。

McGowan博士は、「私たちが知っているほとんどすべての場合、TAAとTAGは同時に変更されます」と説明しました。 「彼らが停止コドンではないとき、彼らはそれぞれ同じアミノを指定します 山」

DNA翻訳異常

DNAは建物の青写真と同じです。 それ自体は何もしませんし、何をすべきかについての指示を提供します。 遺伝子が影響を与えるには、青写真を「読んだ」後、物理的効果を持つ分子で構築する必要があります。

DNAを読むには、まずDNAを転写します。 RNA コピー。 このコピーはセルの別の領域に移動され、次に変換されます。 アミノ酸、 が結合して三次元分子を作ります。 翻訳プロセスはDNA開始コドン（ATG）で始まり、終了コドン（通常はTAA、TAG、またはTGA）で終了します。

〜の中 少数子究極(Olighymenophorea) sp。 PL0344、TGAのみが停止コドンとして機能します。 McGowan博士は、繊毛のDNAに予想以上のTGAコドンがあることを発見したが、これは他の2つの損失を補償すると考えられている。 代わりに、TAAはリジンを指定し、TAGはグルタミン酸を指定します。

McGowan博士は、「これは非常に珍しいことです」と述べた。 「私たちは、これらの停止コドンが2つの異なるアミノ酸に結合している他の事例を知らない。 これは私たちが遺伝子翻訳について知っていると思ったいくつかの規則を破ったものです。 これら2つのコドンは結合されたと考えられました。

「科学者たちは新しい遺伝子コードを操作しようとしますが、自然にも存在します。 私たちが探してみると、見つけることができる興味深いものがあります。

「あるいは、この場合、私たちがそれらを探していない時」。

参考文献：Jamie McGowan、Estelle S. Kilias、Elisabet Alacid、James Lipscombe、Benjamin H. Jenkins、Karim Gharbi、Gemy G. Kaithakottilの「UAAとUAGが異なるアミノ酸をコードする非正規線毛核遺伝子コードの同定」、Iain C. Macaulay、Seanna McTaggart、Sally D. Warring、Thomas A. Richards、Neil Hall、David Swarbreck、2023年10月5日、 フロース遺伝学。
DOI：10.1371/journal.pgen.1010913

この研究はDarwin Tree of Lifeプロジェクトの一環としてWellcome Trustの資金援助を受け、UKRIの一部であるバイオテクノロジーおよび生物科学研究委員会（BBSRC）のEarlham Instituteコア資金を受けました。