Упрощение генетического кода для взгляда в прошлое
Исследователи под руководством Дайсуке Киги из Токийского технологического института показали, что упрощённые версии универсального генетического кода, созданные путём «выключения» определённых аминокислот, всё ещё могут эффективно и точно функционировать в синтезе белка. Эксперименты проводились в бесклеточной системе (in vitro).
Ключевые результаты:
- Современные формы жизни используют 20 аминокислот, но учёные полагают, что ранние организмы обходились меньшим их числом.
- Триптофан считается самой «молодой» аминокислотой в универсальном коде и кодируется всего одним кодоном (триплетом нуклеотидов).
- Исследователи перепрограммировали единственный кодон триптофана на кодирование аланина. Упрощённый код (без триптофана) успешно синтезировал белки.
- Другой эксперимент с заменой кодона цистеина на серин также позволил синтезировать активный фермент.
Значение и применение:
- Метод «выключения» отдельных аминокислот поможет понять, как функционировали и эволюционировали ранние примитивные организмы.
- Упрощённые генетические коды имеют потенциал для лабораторных экспериментов и клинических испытаний.
- Организмы с упрощённым кодом (например, из 19 аминокислот) теоретически могут служить биологическим барьером. Они не смогут обмениваться генетическим материалом (горизонтальным переносом генов) с природными организмами, имеющими полный код из 20 аминокислот, что предотвратит распространение генетически модифицированных материалов в естественной среде.