德国《波茨坦最新新闻》(Potsdam Neue Nachrichten) 2009年专访报道
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沉默突变也很危险
——生化学家发现沉默突变也会导致蛋白质错误折叠
生化学家的最新研究成果第一次用实验证明了沉默突变也可以导致疾病。波茨坦大学的科学家和慕尼黑马普生化所的研究人员一起在学术刊物上发表了关于蛋白质生成的研究结果。通过学校我们知道他们的研究成果显示,沉默突变如何导致蛋白质的错误折叠,进而可能引发疾病。波茨坦大学的Zoya Ignatova教授说,这项成果在基础研究领域有重大意义。他们可能为疾病治疗提供新的手段——同样是通过沉默突变。
突变会改变生物体的遗传物质。人体的基因存储着编码蛋白质的信息。蛋白质是构成所有细胞的基石,蛋白质构建了细胞的结构,掌管着细胞内的生化反应。蛋白质是氨基酸的长链。一个人体内有数万种蛋白质,这么多蛋白质全部是由仅仅20个氨基酸排列组合而成。每个蛋白质都有特定的氨基酸排列顺序,以及氨基酸的长链在空间中折叠成的特定结构。这两者都是在DNA的基因密码中确定的。
DNA上的遗传信息按照三联密码子翻译成氨基酸序列,形成蛋白质。61个密码子编码20种氨基酸,这意味着几个密码子会编码同一种氨基酸。由于密码子的冗余,一些DNA碱基的突变并不会导致氨基酸序列的改变,这样的突变称为沉默突变。很长时间以来,人们一直认为沉默突变不会导致任何蛋白质的异常,因为氨基酸序列完全相同。
但是,蛋白质的生成并不是仅仅将一堆氨基酸按顺序组装起来,还得折叠成相应的空间结构才能发挥其功能。生化学家张弓、Zoya Ignatova、Magdalena Hubalewska在最新的《Nature structural and molecular biology》学术杂志上撰文指出,一些密码子的选择会指导蛋白质的折叠过程。不同的密码子可以翻译成同样的氨基酸,然而他们的翻译速度却有很大的不同,可以有10倍的差别。缓慢翻译的密码子并不是随机分布的,而是成簇分布,以使得蛋白质的折叠效率更高。如果将缓慢翻译的密码子替换成一个较快的同义密码子,改变了翻译的速度,就可能导致蛋白质的错误折叠,进而造成疾病的症状。
