閱讀遺傳密碼取決于背景
所謂的分子生物學(xué)中心法則闡述了將遺傳信息轉(zhuǎn)化為細(xì)胞可以使用的蛋白質(zhì)的過程。教條稱,“DNA可以產(chǎn)生RNA”,“RNA可以制造蛋白質(zhì)。”每種蛋白質(zhì)由一系列氨基酸組成,每個氨基酸由遺傳密碼中的三個“三聯(lián)體”組成,這三組是三個信息DNA單元。
猶他大學(xué)的生物學(xué)家現(xiàn)在建議,連接氨基酸以制造核糖體中的蛋白質(zhì),細(xì)胞的蛋白質(zhì)工廠,實際上可能受到三個三聯(lián)體的影響 - 三聯(lián)體三聯(lián)體,為核糖體提供關(guān)鍵背景。他們的研究結(jié)果發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上。
DNA字母表由四個字母組成:A,C,G和T.DNA序列可以由一系列這四個字母組合表示,例如GCACCACCT,每個字母對應(yīng)于DNA的四種化學(xué)組分之一。RNA復(fù)制DNA序列并將其傳遞給核糖體,核糖體讀取序列并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)。生物學(xué)家長期以來一直認(rèn)為,三個字母的集合,稱為三聯(lián)體或密碼子,是告訴核糖體哪種特定氨基酸添加到不斷增長的蛋白質(zhì)鏈中的基本教學(xué)單位。
“我們知道這是一個三重代碼,”生物學(xué)家凱利休斯說。“這是自1961年以來建立起來的。但是,從RNA制造蛋白質(zhì)的過程中確實存在某些不太有意義的事情。”
Hughes和FabienneChevance在沙門氏菌中研究了一種編碼FlgM蛋白的基因,該蛋白是細(xì)菌鞭毛的一種成分。“讀取”flgM基因中特定密碼子缺陷的突變僅影響FlgM蛋白的產(chǎn)生,而不影響含有相同密碼子的其他基因。
“這讓我們思考 - 為什么flgM基因中的特定密碼子受到影響而其他基因中的密碼子不同?”休斯說。“那是我們開始考慮背景的時候。”
改變?nèi)毕菝艽a子一側(cè)的密碼子導(dǎo)致FlgM蛋白活性增加10倍。改變另一側(cè)的密碼子導(dǎo)致減少20倍。這兩個變化共同增加了35倍。“我們意識到這兩個密碼子雖然被一個密碼子隔開,卻相互交談,”休斯說。“有效的代碼可能是三胞胎的三重奏。”
Hughes和Chevance說,三聯(lián)體三聯(lián)體代碼可能會重新調(diào)整生物學(xué)家如何研究癌癥遺傳學(xué),例如,其他人類遺傳疾病,其三聯(lián)體密碼子環(huán)境可能比以前認(rèn)識的更重要。
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