Наиболее простые биологические частицы мутируют быстрее всех

Самой большой скоростью появления новых мутаций, вероятно определившей развитие новых жизненных форм на Земле, обладают вироиды - патогены растений, представляющие собой короткие кольцевые молекулы РНК, не кодирующие никаких белковых молекул и существующие всецело за счет ферментов инфицированных ими клеток, сообщается в журнале Science.

Прежде считалось, что наибольшей скоростью появления новых мутаций обладают РНК-вирусы, устроенные куда более сложно, чем вироиды, не имеющие даже белковой оболочки.

Команде Сельмы Гаго из испанского Института молекулярной и клеточной биологии растений удалось впервые оценить скорость появления мутаций в РНК последовательности вироида Chrysanthemum chloroticmottle viroid (CChMVd), представляющего собой короткую молекулу РНК, состоящую всего из 399 нуклеотидов.

Для этого ученые заразили лабораторные растения этим вироидом и наблюдали за дальнейшим процессом появления новых копий патогена внутри инфицированных клеток - репликацией. РНК CChMVd имеет участок из 15 нуклеотидов, сохраняющийся в неизменном виде от репликации к репликации, так как именно он отвечает за процессы копирования вироидной РНК внутри растительной клетки хозяина.

Любые мутации в этом участке и прилегающих к нему фатальны для новых копий вироидов, а потому количество этих мутаций можно отследить по соотношению вироидов-мутантов, образовавшихся на последней стадии репликации внутри клеток растения.

Оказалось, что скорость мутации - случайной замены одного нуклеотида на другой в процессе репликации - составляет 0,0025 замен на нуклеотид на репликацию. То есть практически каждый акт копирования вироидной РНК CChMVd, состоящей из 399 нуклеотидов, приводит к новой мутации, возникающей из-за ошибок копирования последовательности. Эта скорость на два порядка превосходит скорость появления мутаций у РНК-вирусов.

Из-за простоты устройства вироидов, такие ошибки, образующиеся в ходе предельно просто устроенного акта размножения, практически не сказываются на их популяции в целом.

В то же самое время более сложные геномы, даже такие сравнительно простые, как вирусные, не говоря уже о геномах многоклеточных животных и растений при такой скорости появления новых мутаций функционировать бы просто не смогли.

По мнению авторов публикации, их работа является наглядным свидетельством тому, что именно развитие и усложнение системы повышения качества репликации генома организмов во многом определило скорости и пути дальнейшего усложнения форм жизни на Земле.

Источник : www.rian.ru

Ещё в разделе

Сенная палочка помогла увидеть прошлое бактерий

Сенная палочка помогла увидеть прошлое бактерий

Британские ученые изучили особенности жизнедеятельности бактерий, которые, вероятно, обитали на Земле в далеком прошлом

Ученые доказали симбиоз между осами и вирусами

Ученые доказали симбиоз между осами и вирусами

Ученые доказали, что токсины паразитических ос имеют вирусное происхождение. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science. Основные выводы представлены на портале Science NOW.

Ученые расшифровали геном неандертальца

Ученые расшифровали геном неандертальца

Группа молекулярных биологов сообщила о завершении черновой расшифровки генома неандертальца.

Искусственные РНК копируют сами себя до бесконечности

Искусственные РНК копируют сами себя до бесконечности

Учёным из исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute) впервые удалось синтезировать РНК-ферменты, которые способны воспроизводить сами себя бесконечно, даже в отсутствие каких-либо белков и других составляющих клетки.

Ученые создали искусственную молекулу, способную размножаться

Ученые создали искусственную молекулу, способную размножаться

Ученым научно-исследовательского института города Ла-Джолла в американском штате Калифорния удалось создать полностью искусственную молекулу, способную без какой-либо посторонней помощи самовоспроизводиться.

Система сборки вируса реконструирована на атомном уровне

Система сборки вируса реконструирована на атомном уровне

Ученые из университета Пурдью (США) описали атомную структуру белкового комплекса, обеспечивающего финальный этап сборки вируса.

Большая роль малых РНК

Большая роль малых РНК

Ведущая молекулярно-биологическая лаборатория мира сообщила сразу о двух открытиях, сделанных биологами при изучении так называемых малых, или некодирующих, РНК. Эти молекулы не несут информации о структуре белка, однако связаны с важнейшии процессами в ж

Открыт новый тип молекул РНК

Биологи из лабораторий Колд-Спринг-Харбор описали ранее считавшиеся &񗝣мусорными&񗝣 фрагменты ДНК.

Европейские ученые заглянули под "шапку" вируса гриппа

Группа исследователей из Европейской лаборатории молекулярной биологии (European Molecular Biology Laboratory - EMBL) в Гренобле раскрыла один из механизмов размножения вируса гриппа, что может помочь в создании новых лекарств и вакцин от этой болезни, го

Найдено свидетельство родства тираннозавров и птиц

Найдено свидетельство родства тираннозавров и птиц

Учёные из Гарварда (Harvard University) и университета Северной Каролины (North Carolina State University) с помощью молекулярных исследований впервые доказали, что динозавры и птицы — всё-таки родня.

Новое исследование позволит разработать лекарство от опасной геморрагической лихорадки

Новое исследование позволит разработать лекарство от опасной геморрагической лихорадки

Открытие сотрудников Университета Южной Калифорнии (USC) может привести к созданию вакцины для лечения и профилактики геморрагической лихорадки, которую разносят клещи.

Нематоды стали источником нового класса антибиотиков

Нематоды стали источником нового класса антибиотиков

Международная группа ученых, в состав которой вошли представители из Америки и Франции, объявила о создании нового класса антибиотиков с названием «одилорабдины». Благодаря проведенным испытаниям на мышах удалось подтвердить эффективность лекарства против разных типов бактериальных организмов – грамположительных и грамотрицательных.

У птиц свой, уникальный «компас»

У птиц свой, уникальный «компас»

Как известно, птицы ориентируются по магнитному полю планеты, что в свою очередь помогает им в дальних перелетах. Длительное время было принято считать, что в данном случае большую роль играет наличие большого количества соединений железа, содержащегося в клетках у основания клюва. Но уже в последние годы находится все больше доказательств того, что дело совсем не этом, а в уникальном типе белков, которые вырабатываются в клетках некоторых тканей глаза.

Неужели половые клетки еще полностью не изучены?

Неужели половые клетки еще полностью не изучены?

Группа американо-шведских ученых обнаружила новые структуры спиралевидной формы в составе микротрубочек, входящих в состав жгутика сперматозоида. Ранее неизвестные структуры получили название TAILS. Исследователям пока что неизвестно в чем предназначение вышеупомянутых структур, но есть предположение, что именно они помогают контролировать направление движения сперматозоида.

В организме брюхоногих нашли анальгетик

В организме брюхоногих нашли анальгетик

Американские исследователи из Университета Юты выяснили, что в организме морских улиток содержится соединение Rg1A. Данное соединение может заменить опиоиды в качестве обезболивающего средства. Более того, эксперименты, которые были проведены на грызунах показали, что эффект сохраняется на протяжении трех суток.

В желудке могут образоваться психоактивные вещества

В желудке могут образоваться психоактивные вещества

Американские ученые обнаружили, что каннабидиол (КБД), который не обладает психоактивными качествами, в случае употребления способен превращаться в тетрагидроканнабинол. Это дает четкие объяснения, почему у детей, принимавших КБД для лечения эпилепсии, наблюдались побочные эффекты.

Иммунная система может не только помогать организму

Иммунная система может не только помогать организму

Команда ученых из Ноттингемского университета выяснила, что тяжелые грибковые инфекции, которые спровоцированы плесенью Aspergillus terreus, могут использовать клетки человеческой иммунной системы для распространения по организму, что в конечном итоге становится причиной системного заболевания.

Теперь загар будут получать при помощи половых гормонов

Теперь загар будут получать при помощи половых гормонов

Последнее исследование ученых показало, что пигментация кожи регулируется при посредстве эстрогена и прогестерона, которые являются важнейшими женскими половыми гормонами.

Как акулы видят друг друга

Как акулы видят друг друга

Ученые решили узнать, как акулы видят друг друга, но чтобы достигнуть своей цели, им пришлось сконструировать специальную видеокамеру, которая способна показывать мир глазами вышеупомянутых хищников.

Грудное молоко – зачем оно ребенку

Грудное молоко – зачем оно ребенку

Ученые из Цюрихского института физиологии опубликовали доклад о том, что по их мнению грудное молоко человека может быть самым сложным по своему составу среди всех млекопитающих. Результаты эксперимента показали, что оно содержит более 200 разных сахаров, а это в свою очередь, значительно превышает их количество в молоке коров.

Оценка:

Пока комментариев нет