Je leest:

Nieuwe bouwsteen van het leven ontdekt

Nieuwe bouwsteen van het leven ontdekt

Auteur: | 27 mei 2002

Twee onderzoeksteams van de Ohio State University melden in het tijdschrift Science de vondst van een nieuw aminozuur. Het aantal bekende aminozuren komt hiermee te staan op 22. Deze vondst is voor de biologie een unieke gebeurtenis. Ze is te vergelijken is met het vinden van een nieuw elementair deeltje door fysici.

Jarenlang werd aangenomen dat er 20 natuurlijk voorkomende aminozuren zijn. Deze bouwstenen van eiwitten worden gecodeerd in het DNA van alle levende organismen. In 1986 werd het 21ste aminozuur ontdekt. Met de ontdekking van pyrrolysine komt het aantal nu op 22.

De twee onderzoeksteams geleid door Joseph A. Krycki en Michael Chan zijn het aminozuur op het spoor gekomen in een onderzoek gericht op de produktie van broeikasgassen door de bacterie Methanosarcina barkeri. Deze bacterie is een methaangas-producent horend bij het rijk van de archaebacterien. Het team deed onderzoek naar bacterie-eiwitten die betrokken zijn bij de omzetting van verschillende methylamines in methaan.

Methaan is een bekend broeikasgas dat net als koolstofdioxide bijdraagt aan het broeikaseffect. Tijdens het onderzoek werd in een van de betrokken eiwitten een codon (stuk DNA coderend voor een aminozuur) gevonden dat zich vreemd gedroeg. Uit nader onderzoek bleek dat het codon een nog niet bekend aminozuur codeert.

Methanosarcina Barkeri. (bron: DOE joint genome Institute, University of California)

Van codons naar eiwitten

De informatie over eiwitproduktie in menselijke cellen maar ook elke andere cel (bijvoorbeeld een bacterie) ligt in de vorm van codons vast in het DNA. De precieze opbouw van een eiwit (lees: volgorde van aminozuren) wordt bepaald door de volgorde van deze codons.

Codons kunnen worden beschreven als drieletterige woorden in de ‘DNA-taal’ die vier letters (basen) kent. Namelijk A,C,G en T. Elk codon hoort bij een aminozuur. Door het ‘lezen’ van de DNA-codons weet de cel welk eiwit gemaakt moet worden.

Inmiddels verouderde opsomming van 20 bekende aminozuren

Codons kunnen coderen voor de start van een eiwit, het einde van een eiwit, of een aminozuur ergens tussen start en einde in een eiwit. Zo staat het codon ATG voor de start van een eiwit.

Het nieuwe coden leek eerst een stopcodon te zijn, het gedroeg zich echter niet zo. Nadat werd vastgesteld dat het codon niet deed wat werd verwacht, is er met biochemische technieken gezocht naar de precieze opbouw van het eiwit met het ‘vreemde’ codon. “Eerst leek het te gaan om het bekende aminozuur lysine,” aldus Chain. Na analyse van de kristalstructuur van het eiwit werd echter duidelijk dat een nieuw, zeldzaam aminozuur was gevonden.

Naast de kristalstructuuranalyse werden nog meer indirecte bewijzen gevonden voor het bestaan van een 22ste aminozuur. Zo werden ook verschillende unieke bouwstenen gevonden, die nodig zijn om dit specifieke aminozuur in een eiwit te bouwen. Hiermee is volgens de ontdekkers de bewijsvoering compleet.

De vondst van een 22ste aminozuur zou volgens Chan moeten leiden tot een meer gerichtere zoektocht naar nummer 23, 24 etc. De ontwikkelingen op het gebied van genoomsequentie (in kaart brengen van de precieze volgorde van basen in het hele DNA van een organisme) zullen wellicht voor een snel resultaat zorgen. Onderzoekers zouden volgens Chan ook weer eens moeten kijken naar DNA-sequenties die in het verleden als foutief werden bestempeld. Mogelijk liggen daar de aanwijzingen naar nieuwe, zeldzame aminozuren.

Volgens de wetenschappers zal de wijze waarop gekeken wordt naar de genetische codering, en dus ook de daarmee verbonden evolutionaire ontwikkeling, moeten worden aangepast.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 27 mei 2002

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.