Вирусите, които заразяват бактериите, подобаващо наречени бактериофаги, и тяхната плячка са във война от векове, като всяка страна развива по-дяволски тактики за заразяване или унищожаване. В крайна сметка някои бактериофаги са издигнали тази военна надпревара на ново ниво, като са променили начина, по който кодират своята ДНК.
Поне така смятаме, че се е случило. Но ново изследване, публикувано в три отделни статии, показва, че има цяла армия бактериофаги с нестандартна ДНК, която изследователите наричат Z-геном.
"Геномната ДНК е съставена от четири стандартни нуклеотида ... Тези нуклеобази образуват генетичната азбука ATCG, която е запазена във всички видове живот", пишат биолозите Майкъл Гроум и Фарън Айзъкс в скорошно издание на Science, придружаващо новото изследване на генетиката на бактериофагите.
"Въпреки това, през 1977 г. е открит ДНК вирусът цианофаг S-2L с всички случаи на А, заместени с 2-аминоаденин (Z) в целия му геном, образувайки генетичната азбука ZTCG."
Причината изглежда е била самозащита. В рамките на свързващите "стъпала" на двойна спирала на ДНК, базата Z образува тройна връзка към противоположната база Т, една повече от двете връзки на обичайната връзка А-Т. Това прави вирусния геном по-здрав и по-труден за бактериите да го разделят с химикали, наречени нуклеази.
Въпреки че учените бяха очаровани, не бяха открити други бактериофаги със Z-геном и заради трудността да се култивира S-2L в лаборатория, Z-геномът е оставен настрана.
Сега изследванията, документирани в три отделни проучвания от изследователи от Франция и Китай, показват, че той не е еднократна находка, като същевременно характеризират как работи Z-геномът и как е сглобен.
"Учените отдавна мечтаят да увеличат разнообразието на базите. Нашата работа показва, че природата вече е измислила начин да направи това", пише в своя доклад един от екипите, ръководен от първия автор Ян Джоу от университета в Тиендзин.
Екипът на Джоу, заедно с друга група, ръководена от микробиолога Дона Слейман от Института Пастьор, откриват два основни протеина, които те наричат PurZ и PurB - те съставят основата „Z“.
Трета група, ръководена синтетичния биолог Валери Пецо от Университета Париж-Саклай, потвърди тези констатации и анализира ензим, наречен DpoZ, който е отговорен за сглобяването на целия Z-геном заедно.
И трите групи са търсили в базата данни генетични последователности, свързани с техните протеини и ензими, и са открили голямо разнообразие от бактериофаги с подобни гени.
"[Авторите] са свършили удивително всеобхватна работа, за да покажат, че това не е един луд случай, а има цяла група бактериофаги, които имат такъв генетичен материал", казва Джеф Боке, молекулярен биолог от Нюйоркския университет за The Scientist.
Все още има много въпроси относно Z-генома.
Например, съвместим ли е Z-геномът с обикновени клетъчни машини като нашата? И би ли могло да се използва по същия начин, по който започва да се използва изкуствената ДНК?
"Базата Z е недвусмислено идентифицирана във въглероден метеорит и е предложена като нуклеобаза, която би могла да е източник за поява на живот", пише екипът, ръководен от Джоу в своя доклад.
"Като се има предвид, че базата Z е открита в метеорит, нашата работа може да предизвика интерес към интердисциплинарни изследвания за произхода на живота и астробиологията."
