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      證明遺傳密碼的靈活性
      
			
      
				2019-01-25 15:33:51
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      A，C，G和T代表存儲(chǔ)DNA信息的四個(gè)化學(xué)堿基。這些相同的四個(gè)字母的序列以特定順序重復(fù)，在遺傳上定義了生物體。在基因組序列中是較短的三字母密碼子，代表20種常用氨基酸中的一種，其中三種可能的64個(gè)三字母密碼子保留用于終止信號(hào)。這些氨基酸是蛋白質(zhì)的基本成分，具有無數(shù)的功能。例如，氨基酸丙氨酸可由三字母密碼子GCU表示，氨基酸半胱氨酸由三字母密碼子UGU表示。在一些生物體中，通常表示蛋白質(zhì)編碼基因末端的三字母密碼子UGA被劫持以編碼一種稱為硒代半胱氨酸的稀有遺傳編碼氨基酸。
      

      證明遺傳密碼的靈活性
      

      2016年3月16日在線發(fā)表在期刊Angewandte Chemie International Ed。來自美國能源部聯(lián)合基因組研究所(DOE JGI)，美國能源部科學(xué)用戶設(shè)施辦公室和耶魯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，微生物識(shí)別出一個(gè)以上的硒代半胱氨酸密碼子。這一發(fā)現(xiàn)增加了最近研究的可信度，這些研究表明生物體的遺傳詞匯不像長期持有的那樣受到限制。
      

      這項(xiàng)工作是2014年兩份出版物的后續(xù)行動(dòng); JGI小組發(fā)表的一篇科學(xué)論文發(fā)現(xiàn)，有些生物解釋了三種“終止”密碼子，這種密碼子終止翻譯，意味著除了。耶魯大學(xué)合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在Angewandte Chemie International Ed。論文揭示了一個(gè)令人驚訝的事實(shí)，即大腸桿菌中的幾乎所有密碼子都可被硒代半胱氨酸取代。這就提出了一個(gè)問題，即自然界是否也會(huì)出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。
      

      “獲取JGI的巨大資源使我們能夠快速測試我的研究項(xiàng)目所產(chǎn)生的具有挑戰(zhàn)性的假設(shè)，這些假設(shè)得到了DOE Basic Energy Sicences和美國國立衛(wèi)生研究院的長期支持，”Dieter Soll，Sterling教授說。耶魯大學(xué)化學(xué)系分子生物物理學(xué)和生物化學(xué)教授，該論文的第一作者。從而產(chǎn)生了富有成果的合作; 合并后的團(tuán)隊(duì)在國家生物技術(shù)信息中心和DOE JGI的綜合微生物基因組(IMG)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中掃描了數(shù)萬億個(gè)堿基對的公共微生物基因組和未組裝的宏基因組數(shù)據(jù)，以找到細(xì)菌和噬菌體中的終止密碼子重新分配。
      

      從大約6.4萬億堿基的宏基因組序列和25,000個(gè)微生物基因組中，該團(tuán)隊(duì)確定了幾種識(shí)別終止密碼子UAG和UAA的物種，以及10個(gè)有義密碼子，作為硒代半胱氨酸密碼子UGA的可接受變體。
      

      研究小組報(bào)告說，研究結(jié)果“開啟了我們對其他編碼方案可能存在的思考......總的來說，我們的方法提供了新的證據(jù)，證明遺傳密碼的可塑性有限但毫不含糊，其秘密仍隱藏在大多數(shù)未測序的生物體中。 “
      

      這一發(fā)現(xiàn)還說明了遺傳密碼的上下文依賴性，準(zhǔn)確地“讀取”代碼(和解釋DNA序列)并最終“編寫”DNA(合成序列以在生物能源或環(huán)境科學(xué)中執(zhí)行定義的功能)將需要研究DNA的語言超過了入門課程的水平。
      
			

			
        
      
			
      
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