Vědci Se Přibližují K Vytváření Zcela Umělých Genů - Alternativní Pohled

Vědci Se Přibližují K Vytváření Zcela Umělých Genů - Alternativní Pohled
Vědci Se Přibližují K Vytváření Zcela Umělých Genů - Alternativní Pohled

Video: Vědci Se Přibližují K Vytváření Zcela Umělých Genů - Alternativní Pohled

Video: Vědci Se Přibližují K Vytváření Zcela Umělých Genů - Alternativní Pohled
Video: Nejzáhadnější lebky nalezené na Zemi 2024, Březen
Anonim

Biologové vyvinuli model pro stanovení účinku synonymních kodonů na syntézu kódovaného proteinu podle časopisu Nature.

Kodon je triplet nukleotidů (triplet) v DNA a messengerové RNA, která kóduje jednu aminokyselinu v proteinu. Protože počet kodonů kódujících jednu z dvaceti aminokyselin je 61, jsou některé z těchto aminokyselin kódovány několika kodony, které se nazývají synonymní.

Synonymní kodony mohou ovlivňovat úroveň exprese proteinu různými způsoby, ale zjišťování, jaký účinek bude konkrétní kodon mít, je komplikováno skutečností, že trojice také ovlivňují mnoho strukturních rysů messengerové RNA. Všechny tyto dodatečné faktory mohou zase různě přispět k účinnosti procesu genové translace a je velmi obtížné stanovit výsledný účinek.

K vyřešení tohoto problému vědci vytvořili model, který zohledňuje širokou škálu funkcí struktury RNA. Za tímto účelem byla hladina exprese proteinu měřena v 6 348 genech odebraných z různých organismů (včetně lidí) a zavedena do buněk E. coli. U každého studovaného genu byla změřena frekvence výskytu všech synonymních kodonů a byly stanoveny strukturální vlastnosti messengerové RNA odpovídající tomuto genu. Pomocí metod regresní analýzy a modelování dokázali vědci zjistit, jak specifické kodony prostřednictvím dalších faktorů ovlivní účinnost RNA translace a syntézu proteinů.

Výsledky ukázaly, že přímý vliv kodonů na expresi obecně převyšuje vliv dalších faktorů, existují však výjimky: terciární struktura messengerové RNA poblíž předního konce molekuly může proces translace zcela zastavit. Získaná data kromě toho potvrdila, že často se vyskytující synonymní kodony mají pozitivní vliv na hladinu exprese proteinu, zejména prostřednictvím stabilizace RNA a prodloužením jeho životnosti.

Vědci doufají, že výsledky studie pomohou vytvořit umělé geny, syntéza proteinů by byla efektivnější.

Je známo, že některé synonymní kodony v DNA kódujících regionech se vyskytují častěji než jiné. Tento jev se nazývá preference kodonů a vznikl pod vlivem evoluce, kdy některé kodony měly příznivější vliv na účinnost translačních procesů.