В ходе исследования было выявлено, что некоторые "слова" генетического кода изменили свое значение, что ставит под сомнение универсальность традиционного генетического кода, который ранее считался одинаковым для всех живых организмов.

Генетический код представляет собой соответствие между аминокислотами, из которых состоят белки, и азотистыми основаниями в ДНК или РНК. Азотистые основания, обозначаемые буквами А, Т, G и С (или U в случае РНК), формируют тройки, называемые триплетами или кодонами. Эти триплеты кодируют аминокислоты, причем некоторые из них могут соответствовать нескольким кодонам. Важным аспектом синтеза белка являются старт- и стоп-кодоны, которые сигнализируют о начале и конце процесса.

Исследование, опубликованное в журнале eLife, проводилось сотрудниками Гарвардского университета, которые проверили более 250 тысяч геномов бактерий и архей на предмет наличия альтернативного кодирования. Используя специальную программу, ученые сопоставляли последовательности ДНК микроорганизмов с их белками. При обнаружении несоответствий бактерии и археи становились кандидатами для дальнейшего изучения.

В результате работы были обнаружены пять новых видов микроорганизмов с серьезными отклонениями от стандартного генетического кода, а также подтверждены подозрения о нестандартном коде у семи других видов. Основные изменения касались кодонов, которые в стандартном коде кодируют аминокислоты, что является более значительным отклонением, чем изменение стоп-кодонов.

Изменение аминокислотного кодона может существенно повлиять на белок-синтезирующий аппарат, в отличие от простого добавления нового стоп-кодона. Ученым предстоит разобраться, как именно произошли эти изменения в ходе эволюции. Возможно, альтернативные версии кода развивались параллельно со стандартной, или же они возникли как модификация.

Причины таких изменений могут быть разнообразными. Например, ранее сообщалось об альтернативном генетическом алфавите у некоторых бактериофагов, вирусов, поражающих бактерии. Один из видов бактерий, описанный в новом исследовании, подвержен воздействию бактериофага, использующего тот же альтернативный код. Это может указывать на то, что бактерия адаптировала свой код в ответ на угрозу со стороны вируса.