Biologie Codon-Bevorzugung Aufgabe?
Die Codon-Bevorzugung spiegelt sich in der Konzentration der t-RNA-Moleküle wieder.
Welches Problem kann auftreten,wenn man ein Gen, beispielsweise von Eschericha coli, auf Saccharomyces frugiperda überträgt, um das zugehörige Protein herstellen zu lassen?
3 Antworten
wenn die verwendeten Codons nicht an den tRNA-Pool angepasst sind, wird die Translation ganz einfach langsamer, weniger effizient und die Protein-Produktionsrate sinkt.
Deine Nachfrage hinsichtlich "Mutationen" ist berechtigt. Wir sind auf der Ebene der Translation, hier kann eventuell eine falsche Aminosäure in das Protein eingebaut werden, wenn das Codon Probleme macht oder die Translation abbrechen, aber wo und wie sollte es zu Mutationen kommen?
Das Phänomen nennt man "Codon-bias" kannst du hier weiter zu nachlesen: https://en.wikipedia.org/wiki/Codon_usage_bias LG
Ich denke, es muss "Spodoptera frugiperda" heißen, das ist ein Eulenfalter, der in Nord- und Südamerika, und nach Einschleppung nach Afrika neuerdings auch dort, für große Schäden vor allem in Maisfeldern sorgt. "Frugiperda" heißt ja wohl "Frucht-Verlust" ?!
Jedenfalls wird dieser Eulenfalter auch für gentechnische Experimente genutzt, aber letztlich ist es gleichgültig, ob man ein Gen von E.coli auf Saccharomyces (= Hefe) oder auf den Eulenfalter überträgt - was die tRNA-Häufigkeit betrifft, kann es zu großen Problemen hinsichtlich der Menge des zu produzierenden Proteins kommen: da E.coli und Saccharomyces oder aber Spodoptera frugiperda in der Evolution extrem entfernt sind, also ihr letzter gemeinsamer Ahne schätzungsweise vor ca. 2 Milliarden Jahren (!) gelebt hat, ist es extrem wahrscheinlich, dass sie sich, was die intrazellulären tRNA-Häufigkeiten betrifft, äußerst stark auseinander entwickelt haben. Und so kann es sein, dass in E.coli sehr viel von dem gewünschten Protein hergestellt wird, da die Codons im entsprechenden Gen den Anticodons von in E.coli häufigen tRNAs entsprechen, wodurch die Translation extrem schnell abläuft - während genau diese Codons in z.B. Spodoptera den Anticodons von dort sehr seltenen tRNAs entsprechen könnten (muss nicht sein, aber ist recht wahrscheinlich !), wodurch die Translation der messenger-RNA dieses Gens in Spodoptera extrem langsam verlaufen würde - das heißt, man kann in diesem Fall nur sehr geringe Mengen des gewünschten Proteins in Spodoptera herstellen, was meistens sehr unerwünscht ist ...
Unter dem Suchbegriff codon usage oder codonverwendung findest du Infos, hier auf wiki: