Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Генетики>>Редкие кодоны помогают регулировать движение рибосом по мРНК

Суббота, 28 Сентябрь 2013 22:22

Редкие кодоны помогают регулировать движение рибосом по мРНК

Автор 

Исследователи постоянно пытаются заставить бактерии производить какие-нибудь вещества, от белков до топливных углеводородов, и самая типичная технологическая проблема при этом — малый выход требуемых молекул. Обычно такие молекулярно-биотехнологические манипуляции сводятся к тому, что в геном бактерии вставляют ген, кодирующий нужный белок; таких генов может быть несколько, и эти белки могут иметь самые разные свойства. Однако синтез мРНК на ДНК и последующий синтез белковой молекулы на мРНК подчиняются множеству факторов, влияющих, разумеется, на активность всей этой машинерии. И необходимость их учёта является постоянной головной болью тех, кто занимается подобными молекулярно-генетическими работами. 

Рибосомы на двух нитях мРНК; от рибосом отходят фрагменты синтезируемой полипептидной цепи. (Фото Visuals Unlimited / Corbis.)Рибосомы на двух нитях мРНК; от рибосом отходят фрагменты синтезируемой полипептидной цепи. (Фото Visuals Unlimited / Corbis.)Один из таких факторов связан с редкими кодонами — триплетами нуклеотидов, соответствующих тем или иным аминокислотам. Как известно, все аминокислоты, использующиеся при синтезе белка, кодируются в генетическом коде «словами» из трёх нуклеотидных букв; однако таких «слов» в коде гораздо больше, чем аминокислот, то есть, получается, одной и той же аминокислоте соответствует больше одного кодона. Эти кодоны используются в генах с разной частотой, одни чаще, другие реже; последние поэтому и называются редкими. 

Некоторое время назад исследователи заметили, что у бактерий такие редкие кодоны тяготеют к началу кодирующей области в гене, и на мРНК рибосома, стало быть, сталкивается с ними в первую очередь. Более того, чем больше редких кодонов оказывалось в начале, тем больше белка синтезировалось на такой матрице. Никто не знал, почему так происходит, но предположения выдвигались самые разные. По одной гипотезе, редкие кодоны служат тормозами рибосомам: на таких кодонах рибосоме приходится ждать, когда к ней придёт аминоацилированная транспортная РНК с соответствующей кодону аминокислотой. Потом, на обычных кодонах, рибосома постепенно разгоняется. Если же в начале редких кодонов нет, то рибосомы сразу ускоряются, и случается так, что сзади идущая нагоняет переднюю, сталкивается с ней, и эта авария прекращает биосинтез. А если в начале мРНК стоят редкие кодоны, то они, как регулировщики скорости, делают так, что все рибосомы добираются до конца мРНК, тем самым увеличивая продукцию белка. 

По другим предположениям выходило, что редкие кодоны как-то меняют пространственную укладку мРНК, но эти изменения опять же влияют на скорость движения рибосом.

 Проверить эти гипотезы экспериментально попробовали трое исследователей изИнститута Вайса при Гарвардском университете (США). Сначала они выяснили, как сильно редкие кодоны увеличивают продукцию белка. Для этого редкие и обычные кодоны вставлялись в зелёный флюоресцентный белок, который вводился в бактерию. По тому, как бактерия светилась, можно было понять, как работают начальные кодоны.

Как пишут авторы работы в Science, появление лишь одного редкого кодона могло усилить синтез белка в 60 раз.

Во-вторых, исследователи сравнили скорость эффективность синтеза белка на мРНК с редкими кодонами и на мРНК без редких кодонов, но обладающих пространственной структурой, замедляющей рибосомы. В итоге оказалось, что и то и другое действительно увеличивает эффективность синтеза, но редкие кодоны работают сами по себе и их эффект от структуры мРНК не зависит. 

Фундаментальные и практические выводы из полученных результатов очевидны: удалось не только экспериментально подтвердить гипотезу, касающуюся одной из самых общих проблем в молекулярной биологии, но и показать, с помощью каких уловок можно заставить бактерии производить больше биотехнологического продукта.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Прочитано 9308 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Палеонтологи нашли в Китае останки "утконоса" времен динозавров

24-01-2019 Просмотров:2495 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи нашли в Китае останки "утконоса" времен динозавров

Ученые обнаружили в провинции Хэбэй останки крайне причудливой рептилии, жившей в морях Земли примерно 250 миллионов лет назад и при этом почти неотличимой от современных утконосов. Фотографии окаменелостей и выводы...

Спрайты, или Чего ещё мы не знаем о молниях?

16-08-2012 Просмотров:13269 Новости Метеорологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Спрайты, или Чего ещё мы не знаем о молниях?

Недавно удалось провести одну из самых результативных съёмок спрайтов — уникальных молний, возникающих там, где их не должно быть, и демонстрирующих то, чего с молниями у поверхности быть не может. Эти...

Описан крупнейший зубастый птерозавр

16-02-2012 Просмотров:14615 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Описан крупнейший зубастый птерозавр

Палеонтологи определили птерозавра с самыми крупными зубами. Coloborhynchus capito (изображение Mark Witton, University of Portsmouth)К тому же Coloborhynchus capito назван крупнейшим из известных зубастых птерозавров: размах крыльев достигал семи метров. «Два первых...

В Нигере нашли реликтового парейазавра

26-06-2013 Просмотров:10136 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Нигере нашли реликтового парейазавра

Необычный ящер, обнаруженный палеонтологической экспедицией в центральной Африке, заставил ученых пересмотреть свои взгляды на историю жизни в пермском периоде. Оказывается, фауна древнего сверхконтинента Пангеи была вовсе не так однородна, как...

Шея зауроподов была менее гибкая чем считалось раньше

16-08-2013 Просмотров:8799 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Шея зауроподов была менее гибкая чем считалось раньше

Новое теоретическое исследование, посвящённое страусам, показало, что компьютерная модель длинношеих зауроподов, использованная для моделирования движений динозавров в документальном фильме Би-би-си «Прогулки с динозаврами» и ставшая основой для экспозиции в Американском музее...

top-iconВверх

© 2009-2024 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.