خوبی را آغاز کرده است و نیم انجام می شود ؟ Skoltech محققان با مطالعه دستور کارآمد برای سنتز پروتئین

Skoltech دانشمندان و همکاران خود را مورد مطالعه بیش از 30 هزار گونه ژنتیکی توالی کد کننده دو پروتئین فلورسنت به منظور تعیین ویژگی های mRNA و از اول ده و یا پس کدونهای در آن می تواند افزایش بهره وری از ترجمه. در میان چیزهای دیگر, آنها دریافتند که کدونهای نادر در آغاز این ترتیب به نظر نمی رسد به منظور افزایش ترجمه بر خلاف برخی از فرضیه.

ترجمه یکی از اساسی ترین مراحل در هر سلول: رمز گشایی یک تازه ضرب messenger RNA (تولید شده از DNA در طول رونویسی) یک ribosome ایجاد یک اسید آمینه های زنجیره ای است که پس از آن چین به یک پروتئین است که می رود به انجام انواع توابع حیاتی در سلول. هر اسید آمینه است که توسط یک کدون یک سه گانه از نوکلئوتید در mRNA های زنجیره ای. وجود دارد 61 کدون برای اسیدهای آمینه اما تنها 20 اسید آمینه است که یک ribosome می توانید به این معنی که برخی از کدون ها در اثر مترادف -- آنها رمز همان اسید آمینه.

پس از چند دهه تحقیق دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که چه چیزی باعث این کار از یک تلفن همراه "پروتئین گیاهی" بیشتر یا کمتر کارآمد است. به عنوان مثال شواهدی وجود دارد که نشان می دهد برخی از خاص ثانویه سازه های mRNA یعنی چگونه برنامه نویسی توالی خورده فضایی در شروع آن می تواند جلوگیری از ribosome از اتصال به mRNA و انجام کار خود را. عامل دیگر ممکن است مجبور به انجام با آن مترادف کدونهای: پژوهش های پیشین اشاره در این احتمال که کدونهای که از نظر آماری استفاده می شود بیشتر به ندرت می تواند به افزایش بهره وری از ترجمه اگر قرار داده شده در ابتدای باز خواندن قاب. این کدونهای را ribosome حرکت آهسته در طول mRNA در آن آغاز به طوری که ribosome صف تشکیل نمی پایین دست.

این یک بیکار خط از پرس و جو. مطالعه بهره وری از ترجمه به ما کمک خواهد کرد درک بیان ژن بهتر و کمک بیوتکنولوژی با ساخت مطمئن شوید که ما پروتئین های تولید اسب های کاری در بهترین خود را. است که چرا ایلیا Osterman و زو Chervontseva از Petr سرگییف اولگا Dontsova و میخائیل Gelfand گروه در Skoltech و لومونوسوف MSU و همکاران خود تصمیم به اجرای یک رقابت از نوع: آنها تست شده بیش از 30000 انواع mRNA را پشتیبانی می کند همان پروتئین برای دیدن آنهایی که منجر به کارآمد تر ترجمه. محققان علاقه مند بودند در نقش کدون شماره 2 به 11 (اول کدون همیشه ATG شروع کدون بسیار شبیه به اولین خط از کد در برخی از زبان های برنامه نویسی است که به کامپیوتر می گوید که برنامه ای را به دنبال خواهد داشت).

آنها با استفاده از باکتری اشرشيا کلی و پلاسميدهای -- حلقه DNA رمزگذاری آنچه به نام یک دو پروتئین فلورسنت خبرنگار (این "دو" هستند RFP و CER دو پروتئین فلورسنت). تصادفی 30-توالی نوکلئوتید قرار داده شد درست پس از شروع کدون به طوری که آنها را تبدیل به کدون شماره 2 به 11 در یک mRNA. پس از رشد اصلاح شده E. coli به CER و RFP پروتئین ها و مرتب سازی سلول چگونه کارآمد آنها در آن دانشمندان با استفاده از به اصطلاح flowseq روش برای تعیین که برنامه نویسی توالی معلوم بود بهتر کارآمد برای تولید پروتئین.

"Flowseq ترکیبی از فلوسايتومتری یک روش که در آن مشخصات فیزیکی و شیمیایی از سلول ها از طریق اندازه گیری پراکندگی نور از یک پرتو لیزر با توالی از هم جدا فراکسیون. این روش اجازه می دهد تا به ارزیابی راندمان سنتز پروتئین در انبوه موازی راه اندازی تجزیه و تحلیل هزاران نفر از مدل ها در یک زمان" ایلیا Osterman اصلی تحقیقات دانشمند در Skoltech نظرات.

در حالی که ساختار دوم mRNA در واقع مهار ترجمه محققان قادر به نشان می دهد که کدونهای نادر در آغاز برنامه نویسی دنباله تاثیر آن را در راه مثبت. اما آنها دریافتند که اضافی شروع کدونهای مفید برای ترجمه در حالی که اضافی درخشش-Dalgarno جعبه --توالی است که کمک به جذب ribosome به mRNA -- در حال مهاری.

در میان چیزهای دیگر محققان معتقدند نتایج خود را کمک خواهد کرد طراحی کارآمد تر مصنوعی ژن سازه است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد به نوبه خود باکتری های شایع مانند E. coli به قوی بیوتکنولوژی ابزار است.

###

دیگر سازمان های درگیر در این پژوهش شامل Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, موسسه زیست شناسی شیمی و اساسی پزشکی از سیبری شعبه آکادمی علوم روسیه و A. A. Kharkevich موسسه اطلاعات انتقال مشکلات.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.