Tabulka kodonů, které organismy používají k překladu mRNA na bílkoviny, je uvedena na konci stránky. Jak bylo zmíněno dříve v této lekci, genetický kód bylo třeba rozluštit jednou, protože všechny organismy používají ke kódování aminokyselin stejné kodony. Když vědci začali sekvencovat kódující oblasti genů různých organismů, objevili něco, čemu se říká preference kodonů. Když se podíváte na tabulku kodonů, zjistíte, že genetický kód je redundantní. To znamená, že stejnou aminokyselinu může kódovat více kodonů. Je to proto, že existuje 61 kodonů, které kódují umístění 20 různých aminokyselin. Kodon bude při kódování fungovat pouze tehdy, pokud se ve stejné buňce nachází také tRNA s komplementárním antikodonem, který má příslušnou aminokyselinu dodat. Proto může existovat 61 různých tRNA, jedna pro doplnění každého kodonu. Každá jiná tRNA musí být kódována jiným genem. Pokud tento gen není v buňce exprimován, tRNA nebude nalezena a kodon, který má být touto tRNA doplněn, nebude doplněn. V tomto případě se kodon bude chovat jako stop kodon. Ribozom zastaví svůj překlad a vytvořený protein bude kratší verzí zamýšleného proteinu. Je zřejmé, že organismům by tato situace neprospěla, takže existuje těsná komplementace mezi tím, jaké geny tRNA jsou přítomny a exprimovány v buňkách daného organismu, a jakými kodony je kódována konkrétní mRNA. Tímto způsobem bude mít genetický kód dialekt. Jazyk je univerzální, ale určitá slova se používají přednostně.
Vědci si nejsou jisti, proč jsou preference kodonů součástí procesu exprese genů v organismech. Možná poskytuje organismu další úroveň řízení množství a druhů bílkovin vytvářených v jeho buňkách. Nedávné zkušenosti s genetickým inženýrstvím rostlin a živočichů však učinily z preference kodonů důležitou úvahu. Vědci například vložili geny z půdní bakterie do buněk rostlin kukuřice, aby kukuřice získala schopnost vytvářet bílkovinu, která je toxická pro zavíječe kukuřičného, běžného škůdce pěstitelů kukuřice. Zjistili, že gen bude přepsán, ale mRNA nebude přeložena tak, aby vytvořila požadovaný protein. Jedním z důvodů bylo použití kodonů. Některé kodony, které bakterie používají ke kódování aminokyselin, kukuřice používá jen zřídka. Rostlina kukuřice buď neměla tRNA, která by kodon doplnila, nebo vytvářela tRNA v tak nízkém množství, že v buňce nebyl dostatek kopií pro translaci mRNA Bt. Proto museli genetičtí inženýři vytvořit syntetické kódující oblasti, které nahradily kodony preferované kukuřicí za kodony preferované bakteriemi. Konečným výsledkem bylo, že po provedení těchto změn v genu byli schopni dosáhnout vyššího množství vyrobeného proteinu Bt. Preference kodonů tak činí proces genového inženýrství náročnějším.
Napsat komentář