Forskere ved University of California har fundet et hidtil ukendt lag i vores gener, som bryder med et halvt århundredes forskning og viden om dna. Det fremgår af en ny rapport i det anerkendte tidsskrift Nature.
Ved at studere bakterier har Jonathan Weissman og hans forskerkollegaer tilsyneladende opdaget en mekanisme, der styrer hastigheden for proteinsyntesen i vores celler. Det svarer til, at medarbejderne på en fabrik efter 50 år opdager, at man kan skrue op for hastigheden på samlebåndet og øge produktiviteten.
– Det er bestemt banebrydende ny forskning, der lægger endnu en vigtig brik i det meget komplicerede puslespil, der beskriver, hvordan celler og deres processer, herunder proteinsyntesen fungerer, lyder det begejstret fra Ole Kirk, vicepræsident i Novozymes’ forskningsafdeling.
Det bliver nok aldrig muligt at installere hurtige ‘superceller’ i mennesker, men den ny viden kan blive en gevinst for danske firmaer som Novo Nordisk og Novozymes, der fremstiller biologisk medicin og biobrændstof. Forskerne håber på, at deres opdagelse kan bruges til at øge produktionshastigheden og dermed gøre fx insulin billigere.
Man kan dog ikke bare træde på speederen i morgen, forklarer Ole Kirk fra Novozymes:
– I sig selv giver de publicerede resultater ikke nye muligheder her og nu, men de bidrager til den konstante udvikling vi har. Vi har allerede haft samarbejder med både universiteter og virksomheder på dette område tidligere med stort held, siger vicepræsidenten.
Cellen er livets fabrik
Forskernes opdagelser giver ny indsigt i alle levende celler og vores DNA. Hvis man skal blive i fabriksterminologien, så er cellen en fabrik, der producerer kroppens fundamentale byggesten: Proteiner.
Proteiner bygges op af lange kæder af aminosyrer, og vores DNA fungerer lidt som en instruktionsmanual, der fortæller cellen, hvordan de forskellige aminosyrer skal sættes sammen til et bestemt protein. Hele processen kaldes proteinsyntese.
Forskerne kiggede nærmere på, hvordan cellen afkoder instruktionsmanualen – og med hvilken hastighed. De kiggede nærmere på DNA’ets fire centrale byggesten, også kaldet baser. Det er adenin (A), guanin (G), thymin (T) og cytosin (C). Cellen producerer en aminosyre ved at kombinere tre baser, for eksempel T-C-G.
Det giver i alt 64 forskellige kombinationsmuligheder (4*4*4), men alle kendte celler bruger kun 20 forskellige aminosyrer. Flere af bogstavkombinationerne koder derfor for den samme aminosyre, hvilket har undret genforskere i mange år.
For eksempel koder både C-C-T, C-C-G og C-C-A for den samme aminosyre, nemlig Glycine.
Selv om bogstavkombinationen altså er underordnet i ovenstående eksempel, har genforskere i mange år alligevel kunnet konstatere, at bestemte celler foretrækker den ene foran det andet.
Det som forskerne ved University of California som de første har vist, er at bestemte bogstavpar indfører små pauser i kodningen til aminosyrer, mens andre fik syntesen til at gå hurtigere. Ved at styre uden om de sløvende bogstavpar, kan man altså i teorien øge hastigheden for en celles proteinproduktion.
Interesserede læsere henvises til den fulde artikel i Nature, der bærer det mundrette navn ‘The anti-Shine-Dalgarno sequence drives translational pausing and codon choice in bacteria’. Artiklen er skrevet af Gene-Wei Li, Eugene Oh og Jonathan S. Weissman.
OPDATERING – KL. 13:53:
Asser Sloth Andersen, senior kemiker i Novo Nordisk, kalder opdagelsen ‘interessant’. Han mener dog ikke, at det umiddelbart vil hjælpe Novo Nordisk i deres produktion:
– Det er mest sandsynligt, at denne form for regulering af proteinsyntesehastighed fortrinsvis vil have en effekt, når store proteiner med mange domæner skal syntetiseres.
– Da insulin er et forholdsvis lille protein og bliver produceret i gær på Novo Nordisk, er det nok ikke her hos os den største effekt kan forventes.