Nieuws

Nieuw genetisch dialect

arjen |

In plastides van sommige parasitaire planten codeert TAG voor tryptofaan in plaats dat het een stopcodon is. Het bewijst eens te meer dat de genetische code niet in steen is gebeiteld, suggereert een PNAS-publicatie.

Zo'n plastide is een organel met een eigen set DNA, die afwijkt van de rest van de plant. De chloroplasten, die in groene planten de fotosynthese verzorgen, zijn het bekendste voorbeeld. Bij parasitaire planten, die zelf niet aan fotosynthese doen, zijn die plastides nog wel aanwezig maar veel DNA zit er niet meer in. Bij de hier door Claude dePamphilis en collega's van Indiana University beschreven Balanophora-soorten blijkt het te gaan om slechts 19 genen. Een handvol daarvan codeert voor eiwitten die kennelijk zo uniek zijn dat het plastide ze niet van de plant kan lenen. De rest codeert voor onderdelen van de ribosomen die nodig zijn om die eiwitten te kunnen produceren.

Opvallend is dat de codes voor transfer-RNA, dat de benodigde aminozuren moet aandragen, er niet in zitten. Kennelijk betrekken de plastides die wél van de plant. Dat hun eigen DNA zo ver is uitgekleed, is volgens de auteurs tamelijk uniek.

Opvallend aan dat plastide-DNA is tevens dat het voor 88 % bestaat uit de letters A en T. Zo'n hoog percentage is volgens de auteurs niet eerder aangetroffen in de natuur. En hoewel de meeste genen sterk overeenkomen met bekende genen uit andere plantensoorten (vandaar dat je kunt raden waarvoor ze dienen!) komt de code TGG, die normaal staat voor tryptofaan, er nergens in voor. Op die plekken vind je telkens TAG, een stopcodon dus dat normaal gesproken het ribosoom vertelt dat het eiwit 'af' is.

Als TAG ook bij Balanophora die betekenis zou hebben, dan kwam er geen bruikbaar eiwit meer uit de plastides. In theorie zou het kunnen dat de code onderweg van DNA naar ribosoom, dus op messenger-RNA-niveau, alsnog wordt omgezet in die voor tryptofaan. Maar er is geen moleculair mechanisme bekend dat zoiets voor elkaar krijgt, en dus komen de auteurs tot de naar eigen zeggen onvermijdelijke conclusie dat Balanophora zijn genetische code heeft gewijzigd zodat TAG de rol van TGG heeft overgenomen.

In de natuur zijn wel meer voorbeelden van afwijkende genetische codes, onder meer in mitochondriën. Maar TAG als tryptofaancode is nieuw. DePamphilis vermoedt dat het in stappen is gegaan, ingegeven door schaarste aan G oftewel guanine. Eerst evolueren alle TAG's tot TAA, een ander stopcodon dat toch al veel vaker voorkomt. Vervolgens 'vergeet' het plastide de natuurlijke functie van TAG. Dat maakt de weg vrij om te evolueren tot een tweede code voor tryptofaan, waarna de TGG's geleidelijk in TAG's veranderen.

Het zou betekenen dat het idee om eiwitten te modificeren door TAG toe te wijzen aan een onnatuurlijk aminozuur als 21ste bouwsteen, minder origineel is dan tot nu toe werd aangenomen. Ook al hoort tryptofaan gewoon bij de gebruikelijke set van 20.

bron: PNAS

Deel deze pagina
KVCV

Lid worden van de KVCV? Ontdek de voordelen!

KVCV Facebook

De KVCV is ook op Facebook te vinden:

KVCV op Facebook

Naar boven