最近北卡羅萊納州大學的生物學專家的一項發(fā)現(xiàn)使人們進一步了解了遺傳信息如何解讀并用于蛋白質的制造。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”和Agris在1991年提出的“修飾搖擺假說”,。這項研究公布在2004年12月6日的Nature Structural and Molecular Biology上,。
搖擺假說是Crick在嘗試了解細胞解碼DNA遺傳信息的機制時提出的。DNA構建了細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,。DNA有61個三聯(lián)體秘密但是卻只有20種天然氨基酸。Crick為了弄清這個問題提出了搖擺理論,。他的理論建立在1963年Robert Holley的有關tRNA化學結構的報道之上,。
在搖擺假說提出25年后,Agris提出了他的修飾的搖擺理論,。這個理論認為除了肌苷外修飾的核苷有時能夠擴展tRNA翻譯密碼的能力,。在最新的文章中,Agris等人證明他對Crick假說的修改是正確的:tRNA的分子修飾改變了其化學特性和結構,,這種改變對tRNA解碼一個以上三聯(lián)體密碼能力至關重要,。
在原子水平上,研究人員通過對賴氨酸專一的tRNA的研究表明修飾的核苷使tRNA能夠解碼核糖體上(細胞的蛋白質合成機器)的遺傳信息,。研究還表明修飾作用能破譯兩個密碼,。一種修飾就好像一個平臺,在這個平臺上發(fā)生著解碼過程,,而另外一種修飾則使tRNA和密碼子間發(fā)生一種新的化學和物理反應,。
這項研究首次用實例證明修飾對通過“搖擺”破譯基因組至關重要。研究人員認為對修飾的核苷促使并改善三聯(lián)體密碼搖擺識別機制的了解將使人們有可能利用修飾的核苷來擴展細胞對tRNA的利用并產生新的蛋白,,或者找到新的靶向病原物中蛋白質合成機器的方法,。