Molekulaarbioloogid pakuvad täpsema nimetuse valke kodeerivatele genoomi piirkondadele

Valgusüntees on üks elu alusprotsesse, mille käigus tõlgivad ribosoomid mRNA informatsiooni aminohappeliseks järjestuseks. Kuigi teadlastel on hea arusaam inimese DNA järjestusest, ei piisa sellest valke kodeerivate genoomi piirkondade täpseks määramiseks.

Juba 1961. aastal pakkus F.H.C. Crick koos kaastöötajatega välja, et nukleiinhappe järjestuse saab jagada kolme nukleotiidi kaupa koodoniteks. Sõltuvalt sellest millisest nukleotiidist alustada, on võimalik neid koodoneid lugeda kolmes erinevas raamis.

Analüüsimise käigus selgus, et mõnes raamis esineb järjestus, mis sisaldab translatsiooni stardikoodonit (tavaliselt AUG), sellele järgnevaid aminohappeid määravaid koodoneid ja translatsiooni stoppkoodonit. Sellist lugemisraami osa nimetatakse avatud lugemisraamiks (ingl „open reading frame", ORF).

Genoomse järjestuse analüüsimisel on võimalik selliseid järjestusi leida isegi piirkondadest, mida valgusünteesiks ei kasutada. Seega ei tõesta ORF-i esinemine polüpeptiidi sünteesimist. Küll aga võimaldab ORF-i esinemine ennustada järjestusi, mida kasutatakse valgusünteesil.

Veel suhteliselt hiljuti arvati, et eukarüootsetes rakkudes kodeerib üks mRNA ühte polüpeptiidi. Võeti kasutusele termin „kodeeriv DNA järjestus" (ingl „coding DNA sequence", CDC). Erinevate meetodite laialdane kasutamine on aga seda arusaama muutmas.

Vajalik on täpsem raamistus

Ribosoomi profiili määramise meetodi abil saab kindlaks teha RNA järjestused, mis on ribosoomi kaitse all. Nende järjestuste määramine võimaldab eksperimentaalselt avastada ribosoomi poolt transleeritavad järjestused. Mõnede valkude sünteesimisel toimub lugemisraami muutumine ehk ribosomaalne raaminihe. Sellisel juhul kasutatakse kahte erinevat lugemisraami ühe polüpeptiidahela tootmiseks.

Raaminihke mehhanism on laialt levinud viirustel, aga esineb ka rakuliste geenide korral. Raami muutumist ei ole võimalik hetkel genoomi analüüsimisel annoteerida. Selleks kasutatakse pseudo-introni lisamist, mida tegelikult genoomis ei esine. Väljakujunenud reeglite kohandamine viib aga geneetilise informatsiooni kasutamise lihtsustatud esitamiseni.

Seega tekib vajadus uue termini järele, mis võimaldab polüpeptiidahela sünteesimiseks kasutatavaid järjestusi täpsemalt kirjeldada.

„Translon" – ununenud termin, mida nüüd on vaja kasutusele võtta

Uue termini loomiseks koostööd teinud 127 teadlast pakkusid polüpeptiidahela sünteesimiseks kasutatavate järjestuste kirjeldamiseks välja termini „Translon". Translon tuleneb ingliskeelsest sõnapaarist „translated region“ ehk transleeritud piirkond ning termini pakkkus välja Suresh C. Goel juba 1973. aastal. Tol ajal seda terminit veel kasutusele ei võetud.

Translon sobib juba kasutusel olevate terminitega „intron" (ingl „intragenic regon" ehk geenis asuv vahejärjestus, mis eemaldatakse mRNA küpsemise käigus) ja „ekson" (ingl „expressed region" ehk osa geenist, mis jääb küpse mRNA koosseisu).

Üldise mõistena tähistab translon mistahes järjestust, mida ribosoom kasutab polüpeptiidahela sünteesil. See võib olla minimaalne, koosnedes vaid translatsiooni alustavast koodonist ja lõpetavast koodonist, või pikk järjestus. Näiteks järjestus, mis liigub ühest lugemisraamist teise.

Kuidas suhestuvad transloniga teised terminid - ORF ja CDC?

Enamik ORF-e ei ole translonid, kuna neid järjestusi ei kasutata valgusünteesil. Ka kõik translonid ei ole ORF-id, sest nad ei pruugi alata AUG koodoniga. Samas on kõik CDS-d translonid, sest nendelt järjestustelt toimub valgusüntees.

Uue termini kasutusele võtmine vähendab segadust, mis on tekkinud polüpeptiidahela sünteesiks kasutatavate piirkondade määratlemisel ning võimaldab transleerivate piirkondade täpsemat genoomis annoteerimist.

Loe täismahus artiklit väljaande Nature Methods kodulehelt.

Eukarüootides toimuva valgusünteesi uurimisgrupp