Биологи приблизились к созданию полностью искусственных генов

Москва. 15 января. INTERFAX.RU - Биологи разработали модель, позволяющую определить влияние синонимичных кодонов на синтез кодируемого белка, сообщает N+1 со ссылкой на журнал Nature.

Кодоном называется тройка нуклеотидов (триплет) в ДНК и информационной РНК, которая кодирует одну аминокислоту в белке. Так как число кодонов, кодирующих одну из двадцати аминокислот, составляет 61, часть аминокислот закодирована несколькими кодонами, называемыми синонимичными.

Синонимичные кодоны могут по-разному влиять на уровень экспрессии белка, но выяснение, какой именно эффект будет оказывать определенный кодон, затрудняется тем, что триплеты также влияют на множество структурных особенностей информационной РНК. Все эти дополнительные факторы, в свою очередь, могут вносить различный вклад в эффективность процесса трансляции гена, и определить результирующий эффект становится очень трудно.

Чтобы решить эту проблему, ученые создали модель, учитывающую широкий диапазон особенностей структуры РНК. Для этого был измерен уровень экспрессии белка у 6 348 генов, взятых у различных организмов (включая человека) и внедренных в клетки E.coli. У каждого исследуемого гена была измерена частота встречаемости всех синонимичных кодонов, а также определены структурные особенности соответствующей гену информационной РНК. С использованием методов регрессионного анализа и моделирования ученые смогли выяснить, как конкретные кодоны через дополнительные факторы будут влиять на эффективность трансляции РНК и синтеза белка.

Результаты моделирования

Результаты показали, что, в целом, непосредственное влияние кодонов на экспрессию превышает влияние дополнительных факторов, однако есть и исключения: третичная структура информационной РНК вблизи переднего конца молекулы может полностью прекратить процесс трансляции. Кроме того, полученные данные подтвердили, что часто встречающиеся синонимичные кодоны положительно влияют на уровень экспрессии белка, прежде всего через стабилизацию РНК и увеличение продолжительности ее жизни.

Ученые надеются, что результаты исследования помогут в создании искусственных генов, синтез белков которых отличался бы большей эффективностью.

Известно, что некоторые синонимичные кодоны в кодирующих участках ДНК встречаются чаще других. Это явление называется предпочтением кодонов и сформировалось под воздействием эволюции, когда некоторые кодоны оказывали более благоприятное воздействие на эффективность процессов трансляции.

FacebookВ КонтактеTwitterGoogle PlusОдноклассникиWhatsAppViberTelegramE-Mail
В мире
Цукерберг пообещал инвестировать в безопасность персональных данных пользователей FacebookЦукерберг пообещал инвестировать в безопасность персональных данных пользователей Facebook
Он заверил, что больше не допустит какого-либо вмешательства в выборыПодробнее
В российском посольстве осудили заявления Бориса Джонсона о санкцияхВ российском посольстве осудили заявления Бориса Джонсона о санкциях
Антироссийские заявления министра ставят под угрозу репутацию Лондона, уверены дипломатыПодробнее
Что произошло в мире науки. Вечерний дайджестЧто произошло в мире науки. Вечерний дайджест
Внутренности протона, суперпрочный материал и обитаемая станция на орбите ЛуныПодробнее
Рейсовый автобус взорвался в ДебальцевеРейсовый автобус взорвался в Дебальцеве
В ДНР сообщают, что погиб один человек, есть раненыеПодробнее
Абрамович при получении британской визы столкнется с новыми трудностямиАбрамович при получении британской визы столкнется с новыми трудностями
Власти Великобритании по новым правилам могут попросить его объяснить происхождение финансов для выдачи визыПодробнее
CNN подсчитал частоту стрельбы в школахCNN подсчитал частоту стрельбы в школах
С начала года в американских школах стреляют в среднем раз в неделюПодробнее
Недвижимость
Последние новости