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一種酵母菌會“投硬幣”隨機決定基因表達
2018-06-19 10:41:37 來源: 新華網
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  新華社華盛頓6月18日電(記者周舟)發表在新一期美國《當代生物學》雜志上的一項研究顯示,一種酵母菌會像“投硬幣”一樣隨機決定自己的基因表達。

  現代生物學認為,生物細胞核中DNA(脫氧核糖核酸)鏈上的4個鹼基A、G、T、C(腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶)能按照固定規律産生氨基酸,如CTG對應著亮氨酸,各種氨基酸序列連接在一起形成蛋白質。根據這種法則,如果知道DNA序列,就可以分析蛋白質序列。

  英國巴斯大學和德國馬克斯·普朗克生物物理化學研究所研究人員在一組酵母菌中發現,有一種酵母菌會隨機將CTG“翻譯”為絲氨酸或是亮氨酸。

  研究人員發現,這種酵母菌的密碼子CTG對應著兩種tRNA(轉移核糖核酸),一種對應絲氨酸,一種對應亮氨酸。tRNA是遺傳密碼的“翻譯者”,可識別密碼子以合成氨基酸。這種酵母菌DNA中的CTG序列被翻譯時,會隨機選擇其中一種轉移核糖核酸。

  巴斯大學演化遺傳學教授勞倫斯·赫斯特表示,隨機採用兩種不同的DNA翻譯機制,這打破了原有的遺傳法則;如此一來,就無法從DNA序列推測蛋白質序列。這是科研人員第一次在一個物種中觀察到這種情況。

  研究人員説,這種選擇可能給酵母菌的“命運”帶來很大不同,因為親水的絲氨酸經常存在于蛋白質表面,而疏水的亮氨酸則被隱藏在蛋白質內部。但研究同時發現,這種酵母菌很少使用這一密碼子,尤其不用它來構建關鍵的蛋白質。

  研究人員推斷,這種隨機編碼機制可能有上億年歷史,但大多數物種都在進化中放棄了這一機制。這種酵母菌保留此方式的原因尚不清楚,或許在某種罕見情況下,這種隨機選擇可以帶來好處。

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【糾錯】 責任編輯: 張樵蘇
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