Tabellen med kodoner som organismer använder för att översätta mRNA till proteiner visas längst ner på sidan. Som nämndes tidigare i den här lektionen behövde den genetiska koden knäckas en gång eftersom alla organismer använde samma kodoner för att koda aminosyror. När forskarna började sekvensera de kodande regionerna i gener från olika organismer upptäckte de något som kallas kodonpreferens. När du tittar på kodontabellen kan du se att den genetiska koden är redundant. Det betyder att mer än en kodon kan koda samma aminosyra. Detta beror på att det finns 61 kodoner som kodar för placeringen av 20 olika aminosyror. En kodon fungerar bara i kodningen om ett tRNA med ett komplementärt anticodon också finns i samma cell och har den lämpliga aminosyran att leverera. Därför kan det finnas 61 olika tRNA, ett för att komplettera varje kodon. Varje olika tRNA måste kodas av en annan gen. Om den genen inte uttrycks i cellen kommer tRNA:t inte att hittas och en kodon som måste kompletteras av det tRNA:t kommer inte att kompletteras. I detta fall kommer kodonet att fungera som en stoppkodon. Ribosomen kommer att stoppa sin översättning och det protein som tillverkas kommer att vara en kortare version av det avsedda proteinet. Organismer skulle naturligtvis inte gynnas av denna situation, så det finns en nära komplementering mellan vilka tRNA-gener som finns och uttrycks i en organisms celler och vilka kodoner som används för att koda ett visst mRNA. På detta sätt får den genetiska koden en dialekt. Språket är universellt men vissa ord används företrädesvis.
Vetenskapsmännen är inte säkra på varför kodonpreferenser är en del av genuttrycksprocessen i organismer. Det kan utgöra ytterligare en nivå för organismen att kontrollera mängden och sorten av proteiner som tillverkas i dess celler. De senaste erfarenheterna av genteknik av växter och djur har dock gjort kodonpreferens till en viktig fråga. Forskare har till exempel placerat gener från en jordbakterie i majsplantceller för att ge majsplantan förmågan att tillverka ett protein som är giftigt för den europeiska majsborren, ett vanligt skadedjur för majsproducenter. De fann att genen transkriberades, men att mRNA inte översattes för att göra det önskade proteinet. En av orsakerna var kodonanvändningen. Vissa av de kodoner som bakterierna använder för att koda aminosyror används sällan av majs. Majsplantan saknade antingen tRNA för att komplettera kodonet eller så tillverkade den tRNA i så låga nivåer att det inte fanns tillräckligt många kopior i cellen för att möjliggöra översättning av Bt mRNA. Därför behövde genteknikerna skapa syntetiska kodningsregioner som ersatte de kodoner som föredras av majs med de kodoner som föredras av bakterier. Slutresultatet var att de kunde få högre nivåer av Bt-proteinet tillverkade när dessa ändringar gjordes i genen. Kodonpreferens gör alltså den gentekniska processen mer utmanande.
Lämna ett svar