Журнал теоретических и вычислительных наук
Открытый доступ

Абстрактный

Предложение по завершению канонического генетического кода: протеомный код и фолдинг белка с участием нуклеиновых кислот

Ян Чарльз Биро

Предыстория: Это исследование было проведено с целью предоставить резюме серии биоинформатических наблюдений между 2002 и 2012 годами, касающихся структуры нуклеиновых кислот и кодонов, взаимодействия между кодонами и нуклеиновыми кислотами и общей концепции трансляции. Методы: В ходе этого исследования использовались общедоступные базы данных и ресурсы, а также анализы для определения свободных энергий сворачивания в различных остатках кодонов. Результаты: Это исследование демонстрирует, что широко распространенные парадигмы в области молекулярной биологии должны быть изменены. В частности, оно предполагает, что кодоны развивались в ассоциации с кодируемыми аминокислотами, и что основания колебаний не выбираются случайным образом в синонимичных кодонах, поскольку они играют четко определенную роль в определении структуры нуклеиновых кислот и их энергий сворачивания. Кроме того, протеомный код определяет, что совместно расположенные аминокислоты предпочтительно кодируются комплементарными кодонами (по крайней мере, в 1-й и 3-й позициях кодона), а структурная передача информации между нуклеиновыми кислотами и белками во время трансляции требует прямого контакта между «выделенными» аминокислотами и их кодонами. Кроме того, это исследование подчеркивает тот факт, что существует цикл тРНК, который допускает возможность прямого контакта кодон-аминокислота. Выводы: Эти наблюдения обеспечивают более полное понимание избыточного генетического кода и механизма сворачивания белка. Кроме того, протеомный код предоставляет ученым первую реальную возможность разрабатывать взаимодействующие пептиды, которые имеют высокое сродство и специфичность к целевым пептидам, с потенциалом ускорения роста аффинных анализов и интеграции большого количества аффинных тестов в чипы.