Tadqiqotchilar ribosom molekulalaridagi tuzilmaviy o'zgarish suv osti kalamarlari turlarining sezilarli darajada kamroq nuqson va toksik agregatlarga ega oqsil ishlab chiqarishiga imkon berishini aniqladilar.
Oqsilning ahamiyati
Deyarli barcha biologik jarayonlar oqsilga bog'liq. Bular hayotiy reaksiyalarni katalizlovchi fermentlar, organizmni singillar ushbu invaziyalardan himoya qiluvchi antikorlar, hujayralar orasida aloqa o'rnatadigan gormonlar, shuningdek, to'qimalarga tuzilma beruvchi kollagen va elastan kabi moddalarni o'z ichiga oladi.
Bu murakkab molekulalarning sintezi hujayra ichida ribosomlar orqali sodir bo'ladi. Ular doimiy ravishda aminokislotalar zanjirlarini tikib boradi, ular egilmasdan keyin funksional oqsilga aylanadi. Biroq, ba'zan nuqsonli partiyalar hosil bo'ladi, bu esa noto'g'ri shakllangan oqsilarning toksik agregatlarda to'planishiga olib keladi.
Kalamarlardagi moslashuv
Bu muammo har qanday organizmda yuzaga kelishi mumkin bo'lsa-da, kalamarlar yanada qat'iyroq sifat nazoratini namoyish etadi. Yangi tadqiqot shuni ko'rsatadiki, kalamarning ma'lum bir linjalari juda aniq oqsil sintezini ta'minlaydigan noyob genetik mutatsiyaga ega, bu esa xatoliklarning keskin kamayishiga olib keladi. Bu moslashuv taxminan yuz million yil avval paydo bo'lgan va shu davrda bu hayvonlarda yanada murakkab asab tizimining rivojlanishi bilan to'g'ri kelgan.
Ilmiy kashfiyotning tafsilotlari
Tadqiqot Harvard universiteti olimlari tomonidan amalga oshirildi va u bioRxiv platformasida preprint sifatida mavjud bo'lib, Current Biology jurnalida nashr etilishi uchun tengdoshlar tomonidan ko'rib chiqilmoqda. Mutatsiya ribosomal RNA (rRNA) dagi bo'shliqda, ya'ni ribosomada oqsil yig'ilishini tashkil etuvchi joyda aniqlangan.
Oqsil ishlab chiqarishning asosiy jarayoni universaldir: DNK ko'rsatmalar saqlaydi, ular messenger RNA (mRNA) ga transkripsiya qilinadi va sintez uchun ribosomlarga yetkaziladi. rRNA aminokislotalarni bog'lash vazifasini bajaradi. rRNA ning ko'plab qismlari barcha turlarda bir xil bo'lsa-da, bu ma'lum kalamarlar uchun shunday emas.
Mutatsiyaning aniqlanishi
Kashfiyot RNA lar bilan rutin test paytida tasodifan ro'y berdi. Tadqiqot rahbari bo'lgan biolog Amy Si-Ying Lee talabasi suv osti turi *Octopus bimaculoides* ning RNA sini tahlil qilganda, boshqa tirik organizmlarda kutilganidan farqli ravishda, ribosomal RNA diapazonida g'ayritabiiy bo'linish kuzatildi.
Ribosomlar oqsil va RNA dan tashkil topganligi sababli, bu o'zgarish uchun ko'rsatma DNKda bo'lishi kerak. Jamoa rRNA ning bo'linishiga javob beruvchi genlardagi mutatsiyani aniqlay oldi, bu ribosomaning markaziy yadrosida, har bir aminokislota uning ko'rsatmasiga bog'lanadigan nuqtada sodir bo'ladi. Shunga qaramay, ribosoma o'z funksiyasini saqlab qoladi.
Molekulyar buzilishning funksiyasi
Bu buzilishning funksiyasini aniqlash uchun tadqiqotchilar shu mutatsiyani bakteriya *Escherichia coli* ga kiritishdi, natijada sezilarli yaxshilanish kuzatildi. Bakterial ribosomlarning xato darajasi yarimga kamaydi va kalit sifat nazoratida edi: kalamarlarning ribosomlari qaysi oqsilni tashlab yuborish haqida yanada tanqidiy bo'ladi va sintez paytida kiritilgan noto'g'ri aminokislotalarga nisbatan kamroq toleransga ega.
Bundan tashqari, mutatsiya tahrirlangan mRNA ketma-ketliklarini to'g'ri qayta ishlashni osonlashtiradi. Kalamarlar kabi cefalopodlar o'zining RNA sini boshqa ma'lum bir mavjud organizmdan ko'ra ko'proq tahrirlaydi, bu ularga DNKni o'zgartirmasdan turib, turli haroratga moslashish imkonini beradi. Biroq, bu RNA tahriri nuqsonli oqsil xavfini oshiradi; rRNA ning buzilishi bu xavfni kamaytirishga yordam beradi.
Evolyutsion ahamiyati
Boshqa turlarni tekshirganda, olimlar bu xususiyatni suv osti kalamarlarining yana 15 turida topdilar, ammo chuqur suvlardagi 12 kalamar turida topmadilar. Bu rRNA ning buzilishi yuz million yildan ortiq vaqt oldin evolyutsion ajralish bilan birga paydo bo'lganligini bildiradi, bu paytda kalamarlar Incirrata (murakkab asab tizimiga ega suv osti liniyasi) va Cirrata (ko'proq oddiy asab tizimiga ega chuqur suvlardagi) ga bo'lingan.
Tadqiqotchilar taxmin qilishadiki, ribosomadagi bu o'zgarish miyasi kengayayotgan turlar uchun foydali bo'lgan bo'lishi mumkin, chunki u neyronlarga zarar yetkazishi mumkin bo'lgan toksik oqsil agregatlarini oldini oladi. Biroq, miya rivojlanishi ushbu yangi kashf etilgan genetik mutatsiyaning sababi ekanligini hali tasdiqlash mumkin emas.


