Daniel Standage
2012-01-15 02:40:34 UTC
Cette question m'a fait réfléchir aux acides aminés et à l'ambiguïté du code génétique. Avec 4 nucléotides dans l'ARN et 3 par codon, il y a 64 codons. Cependant, ces 64 codons ne codent que pour 20 acides aminés (ou 22 si vous incluez la sélénocystéine et la pyrrolysine), donc de nombreux acides aminés sont codés par plusieurs codons.
Y a-t-il une hypothèse pour expliquer pourquoi il n'y a que 22 acides aminés et non 64? Est-il possible qu'il y en ait eu 64 (ou au moins plus de 22) à un moment antérieur?
Il semble plus probable qu'une fois qu'il y avait moins de 16 acides aminés et que les codons étaient 2 nucléotides. Dans la forme la plus ancienne, les codons peuvent avoir été 1 pour 1 avec des nucléotides, avec trois ou quatre acides aminés utilisés. La redondance dans le présent code peut simplement être restée en place après l'extension des codons à 2 nucléotides en codons à 3 nucléotides.
@mgkrebbs Avez-vous des références pour cette idée? Cela me semble extrêmement improbable. De l'ARNt au ribosome, chaque partie de la traduction des protéines semble être adaptée aux codons à triple nucléotide.
@MadScientist, Non, c'était une pure spéculation de ma part. En effet, les mécanismes actuels sont fortement orientés vers les codons à triple nucléotide. Des codons plus petits ne se seraient produits que dans le monde de l'ARN, avant que l'ADN ne soit utilisé. Le modèle de redondance dans le code est compatible avec l'idée à 2 nucléotides, mais pourrait également être expliqué par d'autres moyens, comme la pression sélective pour les traductions synonymes de mutations à base unique.
Un rapide coup d'œil à la littérature ne montre pas grand-chose, mais [cet article de synthèse] (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2640990/) montre que l'idée de codons à deux nucléotides n'est pas inconnu: "On suppose généralement que le code génétique primitif était plus simple (par exemple avec un codon à deux nucléotides et moins d'acides aminés) et s'est développé au cours de l'évolution."
Eh bien, quelques microbes peuvent faire de la sélénocystéine et de la pyrrolysine en dehors des vingt acides aminés habituels, et ils utilisent respectivement ce qui sont habituellement les codons d'arrêt "opale" et "ambre" pour ces derniers ...
Je pense que la première question que vous devriez vous poser est: "Pourquoi 20? Pourquoi pas 2?". De mon point de vue, la nature évolue d'une solution très simple à des solutions plus spéciales. Donc 20 n'est qu'un instantané de l'évolution et nous sommes sur le point d'en voir encore plus (si nous vivons assez longtemps).
@J.M. la sélénocystéine n'est en aucun cas limitée aux microbes. En fait, tous les animaux [à l'exception de quelques insectes] (http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0002968) codent pour la sélénocystéine.
Rappelez-vous également qu'il existe de nombreux acides aminés non protéinogènes, tels que l'hydroxyproline, qui se trouvent néanmoins dans les protéines bien qu'ils ne soient pas codés dans le code génétique.
@MadScientist: Certaines fonctions nécessitent chacun de ces 20 acides aminés. Cependant, dans des cas isolés, un sous-ensemble sélectionné d'acides aminés pourrait très bien conduire à une protéine active.