發現一種不尋常的微生物物種是第一個打破科學家所說的最基本遺傳規則的生物。
蓋丁根的米爾納進化中心和麥克斯 - 普朗克生物物理化學研究所的科學家發現了一群罕見的酵母菌，似乎是通用DNA規則的唯一例外：蛋白質總是從相同的遺傳代碼中翻譯成蛋白質。
在新論文中出版在日記中當前的生物學，研究人員解釋了該特定的酵母群如何無視這種普遍的生物學規則，並隨機轉化其自身的蛋白質。
DNA的普遍規則
所有生物都有遺傳信息由父母傳遞，使他們能夠正常發展和運作。該信息存儲在DNA中，該信息以四個化學鹼基的形式將其作為代碼：腺嘌呤（A），胸腺胺（T），胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）。
該代碼被讀取為三個代表基礎的字母的集合。這稱為密碼子。每個密碼子都轉化為氨基酸，蛋白質的基本基礎。一系列密碼子決定了生物體如何形成生存所必需的蛋白質。
通過數十年的研究，科學家遇到了一種普遍存在的模式，以至於他們稱其為規則。密碼子總是轉化為一個氨基酸。例如，TTT總是轉化為氨基酸苯丙氨酸，AAA總是轉化為賴氨酸。
不同的密碼子可以轉化為相同的氨基酸，因為TTC也可以與苯丙氨酸代碼，並將AAG編碼為賴氨酸。但是，沒有兩個氨基酸具有相同的密碼子。
規則的例外
發現不尋常的酵母是唯一公然無視這一規則的生物。研究人員發現，酵母攜帶的遺傳密碼並未遵循所有其他生物體使用的通用代碼。
在其他生命形式中，CTG轉化為亮氨酸。但是，對於這種酵母，CTG有時在某些物種中是絲氨酸，而另一些物種則是丙氨酸。
對於研究人員來說，更令人驚訝的是，一種特定的物種Ascoiedea Asiatica將CTG隨機轉化為絲氨酸，就像其組中的其他物種一樣。有時，它也會像人類和其他生物一樣轉化為亮氨酸。
這是科學家第一次找到這樣做的物種。即使它們具有該物種的遺傳密碼，他們仍然無法找出蛋白質。
“我們驚訝地發現，大約50％的CTG被翻譯為絲氨酸，其餘時間是亮氨酸，”說米爾納進化中心進化遺傳學教授勞倫斯·赫斯特（Laurence Hurst）。
它是如何發生的
為了破解神秘規則破裂的代碼，研究人員研究了A. asiatica的tRNA，負責讀取密碼子並將其轉化為氨基酸的分子。
該團隊發現的是A. Asiatica有兩種CTG tRNA。其中一個轉化為亮氨酸，另一個轉化為絲氨酸。
不幸的是，隨機翻譯可以構成問題對於物種。亮氨酸和絲氨酸是兩個截然不同的氨基酸。亮氨酸排斥水，傾向於鑽入蛋白質的中心，而絲氨酸通常在表面上發現。
為了解決這個問題，酵母似乎已經進化，因此不經常使用CTG。在這樣做的情況下，它僅在蛋白質的一部分中使用它不是生存的關鍵。
研究人員追溯了這一特徵可追溯到1億年前。毫不奇怪，其他酵母菌物種已經從這種特殊的翻譯中演變出來。科學家尚未找到A. Asiatica保持這種特徵這麼長時間的原因。
Max-Planck生物物理化學研究所的Martin Kollmar說：“也許很少有這種隨機性可能是有益的。”
