酵母的遺傳密碼在進化

酵母是一些最重要的微生物用于生物技術(shù)。釀酒酵母,酵母用于做面包和啤酒的類型,只是一個代表世界各地的超過1500種酵母。目前,只有一小部分這些酵母已被用于生物技術(shù)的應(yīng)用程序。然而,研究各種“非常規(guī)”酵母種類的目標(biāo)是利用酵母生理和遺傳特性,推動生物技術(shù)。在未來,酵母可能會起到很大的作用在發(fā)展中棕櫚油替代品,乙醇產(chǎn)品,原料,例如。正如下面所討論的,酵母也獨特的遺傳密碼。

我們通常認為通用遺傳密碼是穩(wěn)定,信使rna在哪里翻譯成蛋白質(zhì)基碼被分配到一個終止密碼子或20毋庸置疑的氨基酸之一。偶爾,科學(xué)家在線粒體看到偏離這個標(biāo)準代碼,因為自己的核糖體和圖示,容易遺傳漂變。然而,核基因組的遺傳密碼改變氨基酸的任務(wù)的一種密碼子替換為不同的氨基酸是非常罕見的。直到2016年,唯一的重新分配是這樣的例子在真核生物CUG從亮氨酸(其通常含義)絲氨酸在出芽酵母。

然后在2016年,變得研究人員發(fā)現(xiàn)了一個類似的開關(guān)Pachysolen tannophilus。著名的近親酵母屬、假絲酵母,p . tannophilus recently-sequenced酵母可以發(fā)酵木糖,木糖。報道在《美國國家科學(xué)院學(xué)報》上,研究小組發(fā)現(xiàn)了另一個密碼子CUG的重新分配。這次CUG從絲氨酸在p . tannophilus丙氨酸。這種變化只是第二個報道的不間斷的密碼子重新分配?？茖W(xué)家們不知道為什么或變化是怎么來的,但知道酵母的遺傳編碼是相同的對于基因表達的實驗是很重要的。

在這些信息的基礎(chǔ)上,另一組科學(xué)家隨訪,調(diào)查在酵母系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的標(biāo)準和非標(biāo)準遺傳密碼。今年早些時候發(fā)表在《自然通訊,本研究觀察52的基因組酵母種類,包括七個新測序,使用全基因組數(shù)據(jù)和質(zhì)譜確定發(fā)展史和遺傳編碼,分別。在這個數(shù)據(jù)集,研究人員觀察到的所有三個CUG密碼子工作分配:CUG-Ser CUG-Ala,CUG-Leu。

那么為什么在酵母CUG密碼子不穩(wěn)定嗎?該研究的作者認為,自然選擇造成的毒素是針對祖先tRNALeu(CAG)。他們假設(shè)這毒素可能來自一個病毒樣元素(1)。1,所謂的“殺手級質(zhì)粒”代碼毒素抗毒素和出現(xiàn)在出芽酵母。作者認為一個呋喃tRNALeu(CAG)特殊毒素感染酵母的五個演化支的共同祖先。作為回應(yīng),酵母血統(tǒng)改變了基因代碼或改變tRNALeu基因的集合他們維護。如果這個假設(shè)是正確的,這些遺傳密碼變化代表著深厚的防御機制。

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