Poly-U eksperiment

I poly-U eksperiment utført av det amerikanske biokjemikeren Marshall Nirenberg og hans tysk post-doktor student Heinrich Matthaei i 1961, en ble genetisk kodingsenhet identifisert for første gang, - den aminosyren fenylalanin kan bli tildelt til den basen lett UUU .

Den avgjørende rekken av eksperimenter i Nirenbergs laboratorium ved NIH i Bethesda (Maryland) , som førte til identifikasjon av den første koden 27. mai 1961 , ble designet og utført av Matthaei fra 15. mai 1961, slik at fra synspunkt på kunnskap, tittelen “Far til genetiske koder ”.

Eksperimentet

I den såkalte "triplet binding test" av Nirenberg og Matthaei ble korte biter av messenger RNA (mRNA) med kjente basesekvenser syntetisert. De to forskerne blandet disse med ribosomer som hadde blitt isolert fra bakterier . Undersøkelser viste opprinnelig at ribosomer og mRNA festet til hverandre. Da oppfylte Nirenberg og Matthaei alle kravene som er nødvendige for proteinbiosyntese og satte de nødvendige komponentene i et prøverør: rensede ribosomer, en blanding av alle 20 aminosyrer (fra eksperiment til eksperiment ble en annen aminosyre merket radioaktivt) og til slutt en syntetisk mRNA med en kjent basesekvens. Etter at alle komponentene hadde blitt satt sammen og kunne virke eller reagere med hverandre, ble blandingen plassert på et filter som beholdt ribosomer, mRNA og nysyntetisert protein, men lot fri aminosyrer passere (filtrat). Det ble deretter undersøkt om det var radioaktivt materiale i filtratet, eller om det ble beholdt.

Når et mRNA av basesekvensen UUU ble tilsatt til denne cellefritt system for genekspresjon og med radioaktivt merket aminosyre som serin , ble ingen radioaktivitet bundet på filteret (dvs. ingen syntese av poly-serin). Imidlertid, når den radioaktivt merkede aminosyren fenylalanin ble tilsatt i stedet for serin i neste eksperiment , ble det radioaktive signalet funnet på filteret (dvs. syntese av polyfenylalanin). På denne måten kunne det påvises at basetripletten UUU koder for aminosyren fenylalanin.

Ved å bruke samme metode, kunne aminosyrene lysin og prolin tildeles basistripletten AAA og tripletten CCC . Kodonet GGG kunne ennå ikke dechifreres i eksperimentet på grunn av dets sekundære struktur , noe som betydde at basetripletten ikke kunne bindes til ribosomene.

I et videre eksperiment ble et mRNA med basesekvensen UCU lagt til systemet. Radioaktivt serin ble nå funnet på filteret (dvs. syntese av poly-serin), mens radioaktivt fenylalanin ble funnet i filtratet (dvs. ingen syntese av polyfenylalanin).

Fra disse resultatene kan det konkluderes med at når basetripletten samsvarer med aminosyren, foregår proteinbiosyntese og mRNA blir oversatt .

Marshall Nirenberg fikk den Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 1968 sammen med Gobind Khorana og Robert Holley .

litteratur

weblenker

bevis

  1. ↑ Nirenberg, MW & Matthaei, JH (1961): Avhengigheten av cellefri proteinsyntese i E. coli på naturlig forekommende eller syntetiske polyribonukleotider. I: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 47, s. 1588-1602. PMID 14479932 ( doi : 10.1073 / pnas.47.10.1588 )
  2. ↑ Se s. 231 (via Google Books ) i Hans-Jörg Rheinberger : Eksperimentelle systemer og epistemiske ting. Wallstein Verlag, Göttingen 2001. ISBN 3-89244-454-4
  3. ↑ Abhinav Tiwari: 3 typer tilnærminger som den genetiske koden har blitt sprukket eller dechifrert etter. I: Bevar artikkelen. Hentet 14. april 2019 .
  4. ↑ Informasjon fra den Nobelstiftelsen på prisutdelingen i 1968 til Marshall Nirenberg, Gobind Khorana og Robert Holley (engelsk)