Wetenschappers Komen Steeds Dichter Bij Het Creëren Van Volledig Kunstmatige Genen - Alternatieve Mening

Wetenschappers Komen Steeds Dichter Bij Het Creëren Van Volledig Kunstmatige Genen - Alternatieve Mening
Wetenschappers Komen Steeds Dichter Bij Het Creëren Van Volledig Kunstmatige Genen - Alternatieve Mening

Video: Wetenschappers Komen Steeds Dichter Bij Het Creëren Van Volledig Kunstmatige Genen - Alternatieve Mening

Video: Wetenschappers Komen Steeds Dichter Bij Het Creëren Van Volledig Kunstmatige Genen - Alternatieve Mening
Video: Abel Herzberglezing 2019 door Robbert Dijkgraaf 2024, Maart
Anonim

Biologen hebben een model ontwikkeld om het effect van synonieme codons op de synthese van het gecodeerde eiwit te bepalen, aldus het tijdschrift Nature.

Een codon is een triplet van nucleotiden (triplet) in DNA en boodschapper-RNA, dat codeert voor één aminozuur in een eiwit. Aangezien het aantal codons dat codeert voor een van de twintig aminozuren 61 is, worden sommige aminozuren gecodeerd door verschillende codons, die synoniem worden genoemd.

Synonieme codons kunnen het niveau van eiwitexpressie op verschillende manieren beïnvloeden, maar om erachter te komen welk effect een bepaald codon precies zal hebben, wordt gecompliceerd door het feit dat tripletten ook veel structurele kenmerken van boodschapper-RNA beïnvloeden. Al deze aanvullende factoren kunnen op hun beurt verschillende bijdragen leveren aan de efficiëntie van het genvertalingsproces, en het wordt erg moeilijk om het resulterende effect te bepalen.

Om dit probleem op te lossen, hebben wetenschappers een model gemaakt dat rekening houdt met een breed scala aan kenmerken van de structuur van RNA. Hiervoor werd het niveau van eiwitexpressie gemeten in 6 348 genen afkomstig van verschillende organismen (inclusief mensen) en geïntroduceerd in E. coli-cellen. Voor elk bestudeerd gen werd de frequentie van voorkomen van alle synonieme codons gemeten en werden de structurele kenmerken van het boodschapper-RNA dat overeenkomt met het gen bepaald. Met behulp van de methoden van regressieanalyse en -modellering konden wetenschappers erachter komen hoe specifieke codons, door middel van aanvullende factoren, de efficiëntie van RNA-translatie en eiwitsynthese zullen beïnvloeden.

De resultaten toonden aan dat, in het algemeen, de directe invloed van codons op expressie groter is dan de invloed van aanvullende factoren; er zijn echter uitzonderingen: de tertiaire structuur van boodschapper-RNA aan de voorkant van het molecuul kan het translatieproces volledig stoppen. Bovendien bevestigden de verkregen gegevens dat veel voorkomende synonieme codons een positief effect hebben op het niveau van eiwitexpressie, voornamelijk door de stabilisatie van RNA en een verlenging van de levensduur.

Wetenschappers hopen dat de resultaten van het onderzoek zullen helpen bij het creëren van kunstmatige genen, de synthese van eiwitten die efficiënter zou zijn.

Het is bekend dat sommige synonieme codons in DNA-coderende regio's vaker voorkomen dan andere. Dit fenomeen wordt codonvoorkeur genoemd en is ontstaan onder invloed van evolutie, toen sommige codons een gunstiger effect hadden op de efficiëntie van translatieprocessen.

Aanbevolen: