Metagenomics – Đây liệu đã là điểm dừng?

METAGENOMICS

Đây liệu đã là điểm dừng?

Trong sinh học, 3 stop codon được cho rằng kết thúc sự dịch mã là TAG (còn gọi là amber), TGA (còn gọi là opal) và TAA (còn gọi là ochre). Trong một nghiên cứu, Ivanova và các đồng tác giả đã phân tích 1776 mẫu được lấy từ database Integrated Microbial Genomes (bao gồm cả mẫu lấy từ môi trường và mẫu thu được từ cơ thể người) và đã tìm ra một số stop codon thay thế. Thay thế stop codon là hiện tượng khi việc dừng dịch mã được thực hiện bởi một codon khác thay vì 1 trong 3 stop codon thường thấy, khi đó stop codon “cũ” có thể tham gia vào quá trình dịch mã để mã hóa thành một protein nhất định mà không ảnh hưởng đến việc mã hóa của các codon khác. Một điều thú vị là, vi khuẩn chỉ thay thế opal, sinh vật nhân thực chỉ thay thế ochre, virus có thể thay thế cả amber và opal, trong khi đó, sự thay thế stop codon không xảy ra ở vi khuẩn cổ (archaea). Ở các mẫu vi sinh vật lấy từ cơ thể người, các tác giả đã xác định được một số DNA của thể thực khuẩn có sự thay thế stop codon amber. Do ở vi khuẩn không xảy ra sự thay thế amber, một câu hỏi được đặt ra đối với phát biểu cho rằng sự khác nhau giữa mã gen của thực khuẩn và vật chủ vi khuẩn chính là chướng ngại cho sự xâm nhập của thực khuẩn. Theo đó, hệ gen của các thể thực khuẩn có thay thế amber chứa các gene mã hóa chuỗi peptide sinh ra factor 2 – yếu tố dừng quá trình dịch mã tại ochre và opal, và Flm-tRNACUA – có tác dụng thay thế amber bởi glutamine. Điều này cho thấy, thực khuẩn có thể chủ động can thiệp vào quá trình thay thế stop codon opal của hệ gene vật chủ và sử dụng mã gene thay thế amber của chính mình.

Original research paper: Ivanova, N. N. et al. Stop codon reassignments in the wild. Science 344, 909–913 (2014)