Келли Хьюз (Kelly Hughes) и Фабьен Шеванс (Fabienne Chevance) из Университета штата Юта исследовали процесс синтеза белка, фундаментального процесса в клетке. Молекулярная биология утверждает, что генетическая информация для этого выглядит как «ДНК делает РНК, а РНК производит белок». Авторы статьи, опубликованной в PNAS, предполагают, что связывание аминокислот с целью синтеза белков в рибосомах, на клеточных «белковых заводах», на самом деле может зависеть от наборов трех триплетов — «триплета триплетов», которые обеспечивают критический важный контекст для рибосомы.
Известно, что каждый белок состоит из ряда аминокислот, и каждая аминокислота кодируется наборами «триплетов», которые являются наборами трех информационных единиц ДНК, в генетическом коде. Алфавит ДНК, в свою очередь, состоит из четырех букв: A, C, G и T, причем каждая буква соответствует одному из четырех химических компонентов ДНК. Последовательность ДНК может быть представлена рядом этих четырех букв, например, GCACCACCT.
РНК копирует последовательность ДНК и сообщает ее рибосоме, которая считывает последовательность и генерирует соответствующие белки. Биологи уже давно определили, что наборы из трех букв, называемые триплетами или кодонами — это фундаментальные единицы инструкции, сообщающей рибосоме, какую конкретную аминокислоту добавить к растущей белковой цепи.
«Мы знаем, что это триплетный код, — сказала Келли Хьюз. — Это было установлено еще в 1961 году. Но есть определенные вещи, которые происходят при получении белка из РНК, что мы не совсем понимаем».
Келли Хьюз и Фабиен Шеван работали с геном Salmonella, который кодирует белок FlgM — это компонент жгутика бактерии. Мутация, которая была дефектной при «считывании» конкретного кодона в гене flgM, влияла только на синтез белка FlgM, но не на другие гены, содержащие тот же кодон.
«Это заставило нас задуматься — почему именно этот кодон в гене flgM затронут, а в других генах — нет? — продолжила Хьюз. — Именно тогда мы начали думать о контексте».
Изменение кодона на одной стороне дефектного кодона привело к 10-кратному увеличению активности белка FlgM. Изменение кодона с другой стороны привело к 20-кратному уменьшению. А эти два изменения вместе привели к 35-кратному увеличению. «Мы поняли, что эти два кодона, хотя и разделены кодоном, разговаривали друг с другом, то есть эффективный код может быть триплетом триплетов», — объяснила Хьюз.
По мнению Хьюз и Шевана, код триплета триплетов может привести к изменениям в исследованиях генетики рака и другие генетических заболевания человека, для которых триплетный контекст кодонов может быть более важным, чем до сих пор считалось.
