U svijetu mikrobnog rata ponekad morate promijeniti samu strukturu onoga što jeste. Virusi koji zaraze bakterije - prikladno nazvani bakteriofagi - i njihov plijen ratuju već od davnih vremena, a svaka strana razvija sve opakije taktike u pokušaju da se međusobno zaraze ili unište. Na kraju su neki bakteriofagi podigli ovu utrku u naoružanju na novu razinu promijenivši način kodiranja svog DNK, piše Science Alert.
Novo istraživanje objavljeno u tri zasebna rada u časopisu Science pokazuje da postoji cijela vojska bakteriofaga s nestandardnim DNK, koji istraživači nazivaju Z-genomom. "Genomski DNK sastoji se od četiri standardna nukleotida... Te nukleobaze tvore genetsku abecedu, ATCG, koja se čuva u svim domenama života", pišu biolozi Michael Grome i Farren Isaacs u nedavnom znanstvenom članku koji se tiče novog istraživanja o genetici bakteriofaga.
"Međutim, 1977. godine otkriven je DNK virusa cijanofag S-2L koji je imao sve pojave 'A' supstituirane s 2-aminoadeninom (Z) u cijelom njegovom genomu, čineći genetsku abecedu ZTCG", dodaju.
Svrha je samozaštita?
Čini se da je razlog tome samozaštita. Unutar povezujućih "prečki" dvostruke zavojnice DNK, baza "Z" tvori trostruku vezu sa suprotnom "T" bazom, jednu više od dvije veze regularne A:T veze. To čini virusni genom tvrđim i bakterije ga teže otrgnu s kemikalijama koje se zovu nukleaze.
Iako su znanstvenici bili fascinirani, nije pronađen nijedan drugi bakteriofag sa Z-genomom, a uz poteškoće uzgoja virusa S-2L u laboratoriju, Z-genom je ostavljen po strani kao rijetkost. No, sada istraživanje dokumentirano u tri odvojene studije istraživača iz Francuske i Kine pokazuje da to nije bila jedinstvena pojava, istovremeno opisujući kako Z-genom djeluje i kako je sastavljen.
"Znanstvenici su dugo sanjali o povećanju raznolikosti baza. Naš rad pokazuje da je priroda već smislila način za to", napisao je u svom radu jedan od timova, predvođen prvim autorom Yanom Zhouom sa sveučilišta u Tianjinu.
Zhouov tim, zajedno s drugom skupinom koju je vodila mikrobiologinja s Instituta Pasteur Dona Sleiman, pronašli su dva glavna proteina koja su nazvali PurZ i PurB; oni čine bazu 'Z'. Treća skupina, koju je predvodila sintetička biologinja sa Université Paris-Saclay, Valerie Pezo, potvrdila je ta otkrića i analizirala enzim nazvan DpoZ, koji je odgovoran za sastavljanje cijelog Z-genoma.
Mnoštvo pitanja
Sva tri tima pretraživala su baze podataka genetskih sekvenci kako bi pronašli sekvence koje se odnose na njihove proteine i enzime, te su pronašli široku paletu bakteriofaga sa sličnim genima. Doduše, još uvijek postoji mnoštvo pitanja o Z-genomu.
Primjerice, je li Z-genom kompatibilan s uobičajenim staničnim mehanizmima kao što su naši? I, bi li se mogao koristiti na isti način na koji se počinje koristiti umjetni DNK? "Z baza je nedvosmisleno identificirana u ugljičnom meteoritu te je predložena kao nukleobaza koja je mogla biti dostupna za podrijetlo života", napisao je tim koji je vodio Zhou u svom radu.
"S obzirom da je Z baza otkrivena u meteoritu, naš bi rad mogao potaknuti zanimanje za interdisciplinarna istraživanja o podrijetlu života i astrobiologiji", dodaje.
