Оригинал взят у 
galicarnax
Только я разъяснил, почему генетический код "заморожен" последние миллиарды лет, как в руки попалась статья двухмесячной давности, где японцы рассказывают как им удалось переназначить СТОП-кодон (UAG) кишечной палочки одной из аминокислот, и при этом сделать всего лишь неколько генетических модификаций во избежание летального исхода! Свой абстракт они заключают так: "Результат обнаруживает неожиданную гибкость генетического кода".
СТОП-кодоны узнаются не молекулами тРНК, как обычные кодоны, а специальными белками, называемыми факторами терминации (release factors). Они запускают цепь реакций, в итоге которых рибосома освобождается от мРНК. Если эти белки по какой-то причине отсутствуют в клетке, рибосома "зависает" на СТОП-кодонах и производство белков останавливается.
Японцы нокаутировали ген, кодирующий фактор терминации RF-1. Он узнает один из стоп-кодонов, а именно UAG. Зато они ввели глутаминовую тРНК с антикодоном для UAG. Это значит, что те гены, которые заканчиваются на UAG, будут транслироваться дальше, до тех пор пока в той же рамке считывания не встретится другой стоп-кодон - UAA или UGA.
Но перед этим они уточнили из других источников, какие из генов E.coli являются ключевыми, т.е. такими, нокаут одного из которых ведет к гибели клетки. Таких генов в геноме палочки менее 10%. Это вовсе не значит, что бактерия будет жить, если остальные 90% генов выключить. Это значит, что если хотя бы один из этих 10% выключен - клетка умирает.
Среди ключевых генов нашлось всего семь штук, которые заканчиваются UAG-кодоном. Остальные заканчиваются другими СТОП-кодонами (UAA или UGA). Японцы методом исключения выяснили, что из этих семи генов только одному необходимо заменить UAG кодон на UAA, чтобы он терминировался правильно. Остальные 6 белков вполне себе переживают тот факт, что у них есть ненужный хвост. Что уж говорить про неключевые гены.
Правда, оказывается, что у E.coli почти половина генов, заканчивающихся на UAG, имеют еще и запасной СТОП-кодон (UAA или UGA) в пределах всего десяти триплетов от конца гена и в той же рамке считывания. Поэтому в этих белках лишний хвост был совсем маленький, примерно из десяти аминокислот. Но есть гены, у которых запасного СТОП-кодона нет и первый попавшийся случайно UAA- или UGA-кодон может оказаться далеко. И ничего - все работает! Как пишут японцы, "эта находка показывает, что белки, сгенерированные из удлиненной рамки считывания, сохраняют свои основные функции, и что протеом E.coli очень толерантен к лишним хвостам на C-концах полипептидов".
Вот поди теперь разбери, почему код не менялся последние миллиарды лет.
galicarnaxТолько я разъяснил, почему генетический код "заморожен" последние миллиарды лет, как в руки попалась статья двухмесячной давности, где японцы рассказывают как им удалось переназначить СТОП-кодон (UAG) кишечной палочки одной из аминокислот, и при этом сделать всего лишь неколько генетических модификаций во избежание летального исхода! Свой абстракт они заключают так: "Результат обнаруживает неожиданную гибкость генетического кода".
СТОП-кодоны узнаются не молекулами тРНК, как обычные кодоны, а специальными белками, называемыми факторами терминации (release factors). Они запускают цепь реакций, в итоге которых рибосома освобождается от мРНК. Если эти белки по какой-то причине отсутствуют в клетке, рибосома "зависает" на СТОП-кодонах и производство белков останавливается.
Японцы нокаутировали ген, кодирующий фактор терминации RF-1. Он узнает один из стоп-кодонов, а именно UAG. Зато они ввели глутаминовую тРНК с антикодоном для UAG. Это значит, что те гены, которые заканчиваются на UAG, будут транслироваться дальше, до тех пор пока в той же рамке считывания не встретится другой стоп-кодон - UAA или UGA.
Но перед этим они уточнили из других источников, какие из генов E.coli являются ключевыми, т.е. такими, нокаут одного из которых ведет к гибели клетки. Таких генов в геноме палочки менее 10%. Это вовсе не значит, что бактерия будет жить, если остальные 90% генов выключить. Это значит, что если хотя бы один из этих 10% выключен - клетка умирает.
Среди ключевых генов нашлось всего семь штук, которые заканчиваются UAG-кодоном. Остальные заканчиваются другими СТОП-кодонами (UAA или UGA). Японцы методом исключения выяснили, что из этих семи генов только одному необходимо заменить UAG кодон на UAA, чтобы он терминировался правильно. Остальные 6 белков вполне себе переживают тот факт, что у них есть ненужный хвост. Что уж говорить про неключевые гены.
Правда, оказывается, что у E.coli почти половина генов, заканчивающихся на UAG, имеют еще и запасной СТОП-кодон (UAA или UGA) в пределах всего десяти триплетов от конца гена и в той же рамке считывания. Поэтому в этих белках лишний хвост был совсем маленький, примерно из десяти аминокислот. Но есть гены, у которых запасного СТОП-кодона нет и первый попавшийся случайно UAA- или UGA-кодон может оказаться далеко. И ничего - все работает! Как пишут японцы, "эта находка показывает, что белки, сгенерированные из удлиненной рамки считывания, сохраняют свои основные функции, и что протеом E.coli очень толерантен к лишним хвостам на C-концах полипептидов".
Вот поди теперь разбери, почему код не менялся последние миллиарды лет.
