牛津发现具有两个重分配终止密码子的原生生物——ScienceDaily
科学家研究了一种此前未知的淡水原生生物Oligohymenophorea sp. PL0344。该生物采集自英国牛津大学公园内的一个池塘，研究人员发现了其读取遗传信息的一种不同寻常的方式。基因组分析表明，在这种生物中，两个通常表示蛋白质合成结束的密码子获得了其他功能：TAA编码赖氨酸，TAG编码谷氨酸。
据ScienceDaily报道，这一发现是在测试一种DNA测序方法时作出的，该方法适用于分析极少量的遗传物质样本，甚至可能是一枚细胞。来自Earlham Institute和牛津大学托马斯·理查兹教授研究组的研究人员最初旨在改进用于研究难以在实验室中培养的生物的工具。
密码子的不同寻常含义
在蛋白质合成过程中，核糖体以三个核苷酸为一组读取RNA序列，这些三联体被称为密码子。通常，UAA、UAG和UGA是终止密码子：它们表示蛋白质链必须终止。在DNA中，这些信号对应TAA、TAG和TGA。
已知在一些纤毛虫中，终止密码子可以被重新分配用于编码氨基酸。然而，在这类情况下，TAA和TAG通常会同时改变含义，并对应同一种氨基酸。根据基因组分析，在PL0344中，这些密码子编码不同的氨基酸，而TGA仍是唯一常规的蛋白质合成终止信号。研究结果于2023年10月发表在《PLOS Genetics》期刊上。
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新遗传密码发挥作用的迹象
研究人员在该原生生物的基因组中发现了与重新分配密码子相关的专门转运RNA基因。转运RNA在蛋白质形成过程中帮助将信使RNA密码子与相应的氨基酸匹配。这支持了该不同寻常的系统并非测序错误所致的结论。
科学家还在编码蛋白质的DNA片段之后记录到大量TGA终止密码子。如果核糖体在预定的蛋白质链终点后继续读取，它们可能是一种备用终止机制。
2024年12月，杰米·麦高恩团队也报告了多个纤毛虫谱系中遗传密码的其他变化。在五个研究物种中，UAA仍是终止信号，而UAG获得了编码亮氨酸或谷氨酰胺的含义。进化分析显示，这类变化至少独立出现过三次。
