Sivun alareunassa on taulukko koodoneista, joita eliöt käyttävät mRNA:n kääntämiseen proteiineiksi. Kuten aiemmin tällä oppitunnilla mainittiin, geneettinen koodi piti kerran murtaa, koska kaikki eliöt käyttävät samoja koodoneja aminohappojen koodaamiseen. Kun tutkijat alkoivat sekvensoida eri organismien geenien koodaavia alueita, he havaitsivat jotain, jota kutsutaan koodonipreferenssiksi. Kun katsot kodonitaulukkoa, huomaat, että geneettinen koodi on redundantti. Tämä tarkoittaa, että useampi kuin yksi kodoni voi koodata samaa aminohappoa. Tämä johtuu siitä, että on 61 koodonia, jotka koodaavat 20 eri aminohapon sijoittamista. Koodoni toimii koodauksessa vain, jos samassa solussa on myös tRNA, jolla on komplementaarinen antikodoni ja jolla on sopiva aminohappo luovutettavana. Näin ollen voi olla 61 erilaista tRNA:ta, joista yksi täydentää kutakin koodonia. Jokaista erilaista tRNA:ta on koodattava eri geenillä. Jos kyseinen geeni ei ilmentyisi solussa, tRNA:ta ei löytyisi, eikä tRNA:n täydentämä koodoni täydentyisi. Tällöin koodoni toimii stop-kodonin tavoin. Ribosomi pysäyttää translaationsa, ja syntyvä proteiini on lyhyempi versio aiotusta proteiinista. On selvää, että organismit eivät hyötyisi tästä tilanteesta, joten on olemassa tiukka komplementaarisuus sen välillä, mitä tRNA-geenejä elimistön soluissa esiintyy ja ilmentyy ja mitä koodoneja käytetään tietyn mRNA:n koodaamiseen. Tällä tavoin geneettisellä koodilla on murre. Kieli on yleismaailmallista, mutta tiettyjä sanoja käytetään mieluummin.
Tutkijat eivät ole varmoja siitä, miksi kodonipreferenssit ovat osa organismien geeniekspressioprosessia. Se saattaa tarjota organismille toisen tason kontrolloida soluissaan valmistettavien proteiinien määriä ja lajeja. Viimeaikaiset kokemukset kasvien ja eläinten geenitekniikasta ovat kuitenkin tehneet kodonipreferensseistä tärkeän näkökohdan. Tutkijat ovat esimerkiksi siirtäneet maaperän bakteerista peräisin olevia geenejä maissikasvin soluihin antaakseen maissikasville kyvyn valmistaa proteiinia, joka on myrkyllistä maissintuhoojalle, joka on maissintuottajien yleinen tuholainen. He havaitsivat, että geeni transkriboituu, mutta mRNA ei käänny halutun proteiinin valmistamiseksi. Yksi syy oli koodonin käyttö. Jotkut bakteerien aminohappojen koodaamiseen käyttämistä koodoneista ovat harvoin käytössä maississa. Maissikasvilla ei joko ollut tRNA:ta, joka täydentäisi koodonia, tai tRNA:ta valmistettiin niin vähän, että solussa ei ollut tarpeeksi kopioita Bt-mRNA:n kääntämiseen. Siksi geenitekniikan insinöörien oli tehtävä synteettisiä koodausalueita, jotka korvasivat maissin suosimat koodonit bakteerien suosimilla koodoneilla. Lopputuloksena oli, että Bt-proteiinia saatiin tuotettua enemmän, kun geeniin tehtiin nämä muutokset. Koodonipreferenssi tekee siis geenitekniikan prosessista haastavamman.
Vastaa