Forskare reducerar genetiska koden från 20 till 19 aminosyror – banbrytande experiment

Den genetiska koden är själva fundamentet för allt liv på jorden. Med endast mindre variationer använder alla organismer samma kombinationer av tre DNA-baser för att koda för exakt 20 aminosyror. Inga större avvikelser har upptäckts, vilket har fått forskare att dra slutsatsen att denna kod troligen härstammar från den sista gemensamma förfadern till allt liv.

Ändå har det funnits omfattande spekulationer om hur den genetiska koden egentligen utvecklades från början. De flesta teorier pekar på att tidiga livsformer hade ofullständiga genetiska koder och använde färre än 20 aminosyror. För att testa dessa hypoteser beslutade sig ett forskarlag från Columbia- och Harvarduniversiteten för att undersöka om de kunde ta bort en av de 20 aminosyror som idag används i levande organismer.

Som ett första steg konstruerade de en modifierad ribosom som fungerade utan isoleucin, en aminosyra som tidigare ansågs oumbärlig. Resultatet visar att det är möjligt att förenkla den genetiska koden utan att cellerna slutar fungera.

Varför genomföra ett sådant experiment?

De flesta forskningsprojekt inom området har istället fokuserat på att utöka den genetiska koden, exempelvis genom att införa fler än 20 aminosyror för att möjliggöra ny och mer komplex kemi. Denna studie vänder dock på frågeställningen och undersöker istället om det går att minska antalet aminosyror utan att livsfunktionerna påverkas negativt.

Forskarna betonar att upptäckten inte nödvändigtvis innebär att tidiga livsformer använde färre aminosyror, men resultatet visar att den genetiska koden har en större flexibilitet än man tidigare trott. Det öppnar också upp för nya frågor om hur livets grundläggande byggstenar kan ha utvecklats under evolutionens tidiga skeden.

Vad betyder detta för framtida forskning?

Studien, publicerad i den vetenskapliga tidskriften Nature, markerar ett viktigt steg mot en djupare förståelse av den genetiska kodens ursprung och funktion. Genom att visa att ribosomer kan anpassas till att fungera med färre aminosyror utmanas tidigare antaganden om livets minsta beståndsdelar.

Forskarna planerar nu att fortsätta undersöka hur denna modifierade ribosom presterar under olika förhållanden och om det finns ytterligare aminosyror som kan tas bort utan att cellerna påverkas negativt. Resultaten kan också ha implikationer för syntetisk biologi, där forskare strävar efter att skapa artificiella livsformer med anpassade genetiska koder.

Även om det ännu är för tidigt att säga om denna upptäckt kommer att leda till praktiska tillämpningar, visar den att den genetiska koden inte är så rigid som man tidigare trott. Det kan i sin tur inspirera till nya innovationer inom medicin, bioteknik och materialvetenskap.