Student World

Výzkumníci z University of Utah, University of California a Stanfordu v časopise Science tvrdí, že objevili způsob, jak lze pořadí aminokyselin zaznamenat nejen v bázích DNA/RNA, ale i v jiných proteinech.

Podobná otázka má samozřejmě vztah ke vzniku života. Třeba biolog Stuart Kauffman popisuje autokatalytické sítě, kdy jednotlivé látky v systému podporují svou syntézu „napříč“, takže systém se pak kopíruje jako celek, aniž v něm existuje klasický replikátor. Takové sítě by mohly být tvořeny proteiny i molekulami RNA (viz tento článek). Jde jen o model, nicméně nějak genetický kód kdysi vzniknout musel.

Aktuální výzkum se však nezaměřuje na struktury existující před miliardami let, ale na reálné fungování současných živých organismů. Konkrétně jde o to, jak pracují ribozomy, tedy organely, v nichž se realizuje poslední krok proteosyntézy. Existuje zde samozřejmě řada kontrolních mechanismů. Jakmile se něco pokazí (nebo existuje-li takové podezření), vytvářený protein se rozstříhá a recykluje, eventuálně může být demontován samotný ribozom.

Zajímavou roli zda však hraje protein Rqc2, který je v živém světě rozšířen prakticky univerzálně. Jakmile je detekován problém, ještě před rozstříháním vadného proteinu pokračuje jeho syntéza. K řetězci se ovšem přidávají pouze dvě aminokyseliny, alanin a threonin. Jde o to, že je přidává samotný enzym, aniž by k tomu měl nějaký předpis v DNA/RNA. Není zde žádná mRNA, z jejíž sekvence by šlo cokoliv vyčíst. Podle sledování buňky pomocí kryo-elektronové mikroskopie se protein Rqc2 nalepí na řetězec aminokyselin a následně se k němu vážou transferové RNA přinášející nové aminokyseliny – ovšem dokáží se navázat pouze tRNA kódující alanin a threonin.

Jedná se samozřejmě o dost specifický případ, nemá cenu kvůli tomu zpochybňovat centrální dogma molekulární biologie, tedy tok informace DNA-RNA-proteiny, ale i tak jde určitě o zajímavý jev, jaký dosud nebyl vůbec popsán. Zdá se, že alanin a threonin jsou na konec řetězce přidávány náhodně (čili vlastně Rqc2 nekóduje v pravém slova smyslu informaci), ale kdo ví. Cílem je pravděpodobně protein takto označit, aby mohl být jako vadný následně jinými enzymy rozpoznán a rozstříhán. Možná se takhle ale nějak testuje i funkčnost celého ribozomu. A výzkumníci se navíc domnívají, že narušení tohoto mechanismu by mohlo mít vztah k neurodegenerativním onemocněním, jako je Alzheimer, amyotrofická laterální skleróza (ALS), nebo Huntingtonova choroba.

Ribozom je ovšem asi jedním z nejstarších evolučních útvarů, takže jevy (respektive „zbytky/stopy“ po nich) na něm probíhající mohou skutečně vypovídat i o tom, jak fungoval život na svém počátku.

Zdroj: Phys.org

autor Pavel Houser