stop-codon

停止コドンのとの関係性はどうなっているのでしょうか?


「停止コドンの出にくいのがGC含量の多いDNA配列ということでした。だから、タンパク質を作りやすい。とすれば、システムの初期段階で停止コドンという仕組みが先行して形成されていたと考えるのが妥当かと思いますが正しいでしょうか? また、なぜ あのコドンが停止コドンと決められたのでしょうか?」

GNC原初遺伝暗号が使用されていた頃の停止コドンについては次のように考えています。現在の翻訳系では、翻訳終結因子(RF因子)などのタンパク質によって能動的に翻訳の停止が起こるなど、高度な仕組みによって行われています。そのため、GNC原初遺伝暗号が使用されていた頃には恐らく停止コドンというものはなく、単に、4種のGNCコドン以外のトリプレット配列(したがって、60種のトリプレット)と出会った時に翻訳を続行することができなくなり、受動的にタンパク質合成が停止したのだと考えています。

また、現在の普遍遺伝暗号の停止コドンは、UAA, UAG, UGA の3種ですが、それはGNC原初遺伝暗号から遺伝暗号の形成と進化が始まり、続いて、グルタミン酸([E])をコードする[GADVE]-原始遺伝暗号へ、さらに、SNS原始遺伝暗号へと進化したと考えています。その後、Aで始まる遺伝暗号の捕獲(使用)が起こり、最後になって、Uで始まる遺伝暗号の捕獲が起こったと考えています。

このように、Gで始まる遺伝暗号から現在の遺伝暗号が生まれ、続いて、Cで始まる暗号、Aで始まる暗号を経て、最後にUで始まる暗号の捕獲が起こったのです。もちろん、停止コドン(翻訳できない暗号を含めて)は常にどこかに無ければならないのですが、最後にUの段の遺伝暗号が捕獲される中で、UAA,UAG, UGAの三つのコドンが最後までアミノ酸をコードする暗号としては使用されず、停止コドンとして残ったのです。

このような状況は、次のような譬えで説明することができます。即ち、遺伝暗号はGNC原初遺伝暗号から始まったのですが、これは64種のコドンから成る池の水からまず4種のGNCコドンが使用され乾燥が始まったのです。さらに新たなコドンが形成・捕獲されるにしたがって、池の水は徐々に干上がり、最後にUAA, UAG, UGAの3つのコドンが小さな水溜りとして残ったのです。こうして今ではその最後に残った三つのコドンが停止暗号として使用されているのだと考えています。


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