Материалы портала «Научная Россия»

Чтение генетического кода зависит от контекста

Чтение генетического кода зависит от контекста
Синтез белка может зависеть от «триплета триплетов» — каждая аминокислота кодируется наборами «триплетов», которые, свою очередь, представляют собой наборы из трех информационных единиц ДНК.

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.

белки геном днк рнк синтез белка

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий