Mikroobid painutavad geenikoodi reegleid sihipäraselt
Geeni võib vaadelda maja ehitusplaanina, kus pole kirjas ainult see, millises järjekorras selle ehitamiseks kasutatavaid telliseid ehk aminohappeid lisada, vaid ka see, millist tellist parajagu kasutada. Viimase tarbeks loetakse pärilikkusaine üksikosi ehk nukleotiide kolme kaupa. Arvestades, et pärilikkusaine saab koosneda neljast erinevat tüüpi nukleotiidist, on organismi käsutuses 64 unikaalset ribakoodi või koodonit. Neist 61'le vastavad erinevad aminohapped, mil neist kolm – TGA, TAA ja TAG – annavad rakule käsu valgu ehitamine lõpetada. Viimastel aastakümnetel on aga avastatud mitmeid liike, kes on otsustanud nn stoppkoodoneid tavapärasest teistmoodi lugeda ja nende kohtamisel hoopis järjekordne tellis lisada. Eddy Rubin USA-s asuvast Ühendatud Genoomi Instituudist otsustas uurida, kui levinud taoline teguviis on, kuna sellel võiks olla mõju näiteks sünteetilisele bioloogiale, milles elusorganismidesse ebaloomulikku pärilikkusainet lisatakse. Paari aasta jooksul järjestas ta nõnda kolleegidega 5,6 triljoni nukleotiidipaari väärtuses pärilikkusainet, mis vastasid 1776'st erinevast paigast kogutud proovidele, alates ookeanidest lõpetades inimeste sisemusega. Töörühm leidis, et stoppkoodonite mitte-eesmärgikohaselt kasutamine oli üllatavalt levinud. Mõningates keskkondades kasutas võtet kõigist mikroobiliikidest umbes iga kümnes. Üheks seda kõige rohkem soosivaks keskkonnaks osutus inimene ise. Kuigi osades proovides oli kõigile stoppkoodonitele uued ülesanded jagatud, märkas Rubin, et TAA'd kasutasid nukleotiidi lisamiseks vaid hulkraksed organismid, mil TGA jäi pelgalt bakterite huviorbiiti. Viirustel aga taolisi piiranguid ei olnud. Teguviisi tagamaad jäävad hetkel selgusetuks, kuid töörühm spekuleerib, et organismid võivad neid kasutada valkudesse ebaloomulike aminohapete lisamiseks. Kui pärast geneetilise koodi lahti muukimist arvati, et valkude ehitamiseks kasutatakse vaid 20 erinevat aminohapet, siis hiljem on leitud veel kaks, millest mõlemate lisamiseks annavad käsu just stoppkoodonid. Uurimus võib ettevaatlikumaks muuta ka sünteetilise bioloogia pioneere. Seni on arvatud, et looduses mittekohatavate nukleotiidide pärilikkusainesse lisamine on piisav kaitse, et ebaloomuliku DNA ja organismide levikut piirata. Kui aga keskkonnast pärilikkusaine lõike ja geene endasse haaravad organismid, nagu bakterid, neid teistmoodi tõlgendavad, võib see kahjude minimeerimise tarbeks loodud mehhanismide loomist raskendada. Uurimus ilmus ajakirjas Science.
