最近北卡羅萊納州大學(xué)的生物學(xué)專家的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)使人們進(jìn)一步了解了遺傳信息如何解讀并用于蛋白質(zhì)的制造,。研究人員給出了具體的證據(jù)支持了Francis Crick在1966年提出的“搖擺假說(shuō)”和Agris在1991年提出的“修飾搖擺假說(shuō)”。這項(xiàng)研究公布在2004年12月6日的Nature Structural and Molecular Biology上,。
搖擺假說(shuō)是Crick在嘗試了解細(xì)胞解碼DNA遺傳信息的機(jī)制時(shí)提出的,。DNA構(gòu)建了細(xì)胞中的所有遺傳信息,然后又根據(jù)這些信息制造出具有一定生物活性的蛋白質(zhì),。DNA有61個(gè)三聯(lián)體秘密但是卻只有20種天然氨基酸,。Crick為了弄清這個(gè)問(wèn)題提出了搖擺理論,。他的理論建立在1963年Robert Holley的有關(guān)tRNA化學(xué)結(jié)構(gòu)的報(bào)道之上。
在搖擺假說(shuō)提出25年后,,Agris提出了他的修飾的搖擺理論,。這個(gè)理論認(rèn)為除了肌苷外修飾的核苷有時(shí)能夠擴(kuò)展tRNA翻譯密碼的能力。在最新的文章中,,Agris等人證明他對(duì)Crick假說(shuō)的修改是正確的:tRNA的分子修飾改變了其化學(xué)特性和結(jié)構(gòu),,這種改變對(duì)tRNA解碼一個(gè)以上三聯(lián)體密碼能力至關(guān)重要。
在原子水平上,,研究人員通過(guò)對(duì)賴氨酸專一的tRNA的研究表明修飾的核苷使tRNA能夠解碼核糖體上(細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成機(jī)器)的遺傳信息,。研究還表明修飾作用能破譯兩個(gè)密碼。一種修飾就好像一個(gè)平臺(tái),,在這個(gè)平臺(tái)上發(fā)生著解碼過(guò)程,,而另外一種修飾則使tRNA和密碼子間發(fā)生一種新的化學(xué)和物理反應(yīng)。
這項(xiàng)研究首次用實(shí)例證明修飾對(duì)通過(guò)“搖擺”破譯基因組至關(guān)重要,。研究人員認(rèn)為對(duì)修飾的核苷促使并改善三聯(lián)體密碼搖擺識(shí)別機(jī)制的了解將使人們有可能利用修飾的核苷來(lái)擴(kuò)展細(xì)胞對(duì)tRNA的利用并產(chǎn)生新的蛋白,,或者找到新的靶向病原物中蛋白質(zhì)合成機(jī)器的方法。