Die Tabelle der Codons, die von Organismen verwendet werden, um mRNA in Proteine zu übersetzen, ist unten auf der Seite abgebildet. Wie bereits erwähnt, musste der genetische Code nur einmal geknackt werden, weil alle Organismen die gleichen Codons zur Verschlüsselung von Aminosäuren verwendeten. Als Wissenschaftler begannen, die kodierenden Regionen von Genen verschiedener Organismen zu sequenzieren, entdeckten sie etwas, das man Codonpräferenz nennt. Wenn Sie sich die Codontabelle ansehen, können Sie erkennen, dass der genetische Code redundant ist. Das bedeutet, dass mehr als ein Codon für dieselbe Aminosäure kodieren kann. Das liegt daran, dass es 61 Codons gibt, die für die Platzierung von 20 verschiedenen Aminosäuren kodieren. Ein Codon funktioniert nur dann, wenn eine tRNA mit einem komplementären Anticodon ebenfalls in derselben Zelle vorhanden ist und die entsprechende Aminosäure liefern kann. Daher könnte es 61 verschiedene tRNAs geben, eine zur Ergänzung jedes Codons. Jede unterschiedliche tRNA muss von einem anderen Gen kodiert werden. Wenn dieses Gen in der Zelle nicht exprimiert wird, wird die tRNA nicht gefunden und ein Codon, das von dieser tRNA ergänzt werden muss, wird nicht ergänzt. In diesem Fall wirkt das Codon wie ein Stoppcodon. Das Ribosom stoppt die Übersetzung, und es wird eine kürzere Version des vorgesehenen Proteins gebildet. Es ist klar, dass Organismen von dieser Situation nicht profitieren würden, daher gibt es eine enge Komplementierung zwischen den tRNA-Genen, die in den Zellen eines Organismus vorhanden sind und exprimiert werden, und den Codons, die zur Codierung einer bestimmten mRNA verwendet werden. Auf diese Weise wird der genetische Code zu einem Dialekt. Die Sprache ist universell, aber bestimmte Wörter werden bevorzugt verwendet.
Wissenschaftler sind sich nicht sicher, warum Codonpräferenzen ein Teil des Genexpressionsprozesses in Organismen sind. Möglicherweise ist dies eine weitere Ebene, auf der der Organismus die Menge und Art der in seinen Zellen gebildeten Proteine kontrollieren kann. Jüngste Erfahrungen in der Gentechnik bei Pflanzen und Tieren haben jedoch gezeigt, dass die Codonpräferenz ein wichtiger Aspekt ist. So haben Wissenschaftler beispielsweise Gene aus einem Bodenbakterium in Maispflanzenzellen eingebracht, um der Maispflanze die Fähigkeit zu verleihen, ein Protein herzustellen, das für den Maiszünsler, einen häufigen Schädling der Maisproduzenten, giftig ist. Sie stellten fest, dass das Gen zwar transkribiert, die mRNA aber nicht übersetzt wurde, um das gewünschte Protein herzustellen. Ein Grund dafür war die Verwendung von Codons. Einige der Codons, mit denen die Bakterien Aminosäuren kodieren, werden von Mais nur selten verwendet. Der Maispflanze fehlte entweder die tRNA, um das Codon zu ergänzen, oder sie stellte die tRNA in so geringen Mengen her, dass nicht genügend Kopien in der Zelle vorhanden waren, um die Übersetzung der Bt-mRNA zu ermöglichen. Daher mussten die Gentechniker synthetische kodierende Regionen herstellen, die die von Mais bevorzugten Codons durch die von Bakterien bevorzugten ersetzen. Das Endergebnis war, dass sie in der Lage waren, höhere Mengen des Bt-Proteins herzustellen, nachdem diese Änderungen im Gen vorgenommen worden waren. Die Codon-Präferenz macht den gentechnischen Prozess also zu einer größeren Herausforderung.
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