Генетического кода универсальность
Универсальность генетического кода означает, что все живые организмы - эукариоты, прокариоты и вирусы - используют один и тот же генетический код. Это утверждение, вообще говоря, справедливо. Но определение нуклеотидных последовательностей митохондриальных ДНК человека и дрожжей выявили некоторые особенности. Описаны два исключения из правила универсальности кода, относящиеся к геномам митохондрий у нескольких видов низших эукариот, в том числе у дрожжей Saccharomyces , и геномам инфузорий Stylonichia , Tetrahymena и Paramecium ( Caron, Meyer, 1985 ; Fox, 1985 ; Horowitz, Corovsky, 1985 ; Preer et al., 1985 ; Naohiro et al., 1986 ). Эти исключения состоят в том, что терминаторный кодон UGA использован для кодирования триптофана наряду с универсальным кодоном триптофана - UGG; кодоны аргинина АGА и АGG используются в качестве терминаторных, а кодоны CUA и AUA лейцина и изолейцина кодируют соответственно треонин и метионин.
Терминаторный кодон UGA у микоплазм M. genitalium , M. pneumoniae , M. capricolum , U. urealyticum и большинства других микоплазм (но не A. laidlawii ) также читается как триптофан ( Yamao et al., 1985 ; Glass et al., 2000 ).
Учитывая, что терминирующий кодон UGA и у микоплазм, и у митохондрий читается как триптофан, и принимая во внимание малую вероятность появления такой ненаправленной мутации дважды (даже в эволюционно большом промежутке времени), японские исследователи предположили филогенетическую связь микоплазм и митохондрий, возможность существования у них общего предка ( Yamao et al., 1985 ).
Подобное отклоненние от универсальности кода в геноме инфузорий ( Naohiro et al., 1986 ), в отношении которых трудно представить себе родство с митохондриями, явно не согласуется с этим предположением. Важной чертой геномов инфузорий является ядерный дуализм, возможность взаимодействия наследственного материала макро- и микронуклеусов ( Райков, 1978 ). В этом смысле все три системы, для которых известны отклонения кода от универсального, отличаются возможностью геном-геномных взаимодействий: геном митохондрий с геномом эукариотной клетки, геном микро- с геномом макронуклеуса инфузорий, геном микоплазмы с геномом клетки-хозяина. Казалось бы, для взаимодействия геномов необходима как раз универсальность кода. Универсальность кода свидетельствует о том, что он сложился очень рано в процессе эволюции, а отклонения от универсальности - о том, что сам код изменялся. Поэтому возможно, что сходные изменения кода развивались в разных системах независимо, в результате особенностей биосинтеза, связанных с его упрощением.
Отклонения от универсальности генетического кода микоплазм ограничивают возможность обмена генами при их взаимодействии с клетками эукариот, но не в большей степени, чем при переносе генов между митохондриями и ядерными геномами, о существовании которого имеются достаточно надежные данные ( Wright, Cummings, 1983 ).
Смотрите также:
