Когда дело доходит до генетического кода, исследователи доказывают, что оптимальное — не всегда лучшее

Команда учёных, включая молекулярного биолога из Техасского университета A&M, показала, что скорость создания белка влияет на его функцию. Это открытие даёт новое понимание значения генетического кода для контроля скорости синтеза критически важных белков и может помочь в изучении рака и других заболеваний.

Исследование было отобрано для Advanced Online Publication (AOP) в престижном журнале "Nature".

Группа под руководством Ии Лю из Медицинского центра UT Southwestern ранее обнаружила парадоксальный результат: оптимизация использования кодонов (последовательностей из трёх нуклеотидов) для ключевого компонента биологических часов фактически уничтожала циркадные ритмы организма.

Исследование на грибе Neurospora показало, что белок frequency функционирует лучше, когда генетический код, его задающий, имеет неоптимальное использование кодонов, как это обычно и бывает. Намеренное изменение кода для оптимизации использования кодонов приводило к потере функции часов.

Причина в том, что неоптимальное использование кодонов замедляет трансляцию генетического кода в белок, давая белку frequency необходимое время для достижения своей оптимальной структуры.

Результаты также демонстрируют, что генетические кодоны делают больше, чем просто определяют аминокислотную последовательность белка, как считалось ранее: они также влияют на количество производимого белка и на функциональное качество этого белка.

"Мы обнаружили, что во многих случаях меньше — значит больше", — сказал Ии Лю.

Понимание того, как производятся белки и почему их функции нарушаются, критически важно для понимания почти всех заболеваний, включая рак, поскольку многие из этих процессов связаны с мутациями генов или изменённой экспрессией генов.