W tym roku obchodzimy 63. rocznicę odkrycia kodu genetycznego, uniwersalnego szyfru życia wspólnego dla wszystkich organizmów. Odkrycie, w jaki sposób informacja zawarta w DNA jest przekazywana na RNA i białko, miało ogromny wpływ na rozwój biologii, biotechnologii i medycyny molekularnej.
W 1961 roku Marshall Warren Nierenberg i Johann Heinrich Matthaei opracowali układ doświadczalny, który umożliwił poznanie i zrozumienie kodu genetycznego. Dokładnie 27 maja 1961 roku, o godzinie trzeciej nad ranem, przeprowadzili przełomowy eksperyment, który wykazał, że poliurydylowy RNA (poli-U) koduje fenyloalaninę, a tym samym udowodnili, że RNA może stymulować syntezę białek. Naukowcy użyli znakowanej węglem fenyloalaniny w ekstrakcie Escherichia coli, co potwierdziło, że kod genetyczny składa się z trzech nukleotydów, a triplet UUU koduje fenyloalaninę podczas syntezy białka na rybosomie. W podobny sposób otrzymano poliprolinę i pokazano, że triplet CCC koduje prolinę. Kluczowym etapem odkrycia kodu było wytrącanie homopolipeptydów w kwasie trichlorooctowym (TCA). Polifenyloalanina i poliprolina, które nie rozpuszczają się w TCA, osadzały się na filtrach. W kolejnych badaniach Nirenberg i Matthaei wykazali również, że RNA musi być jednoniciowy, aby pełnić rolę mRNA, co było kluczowe dla zrozumienia kodu genetycznego i jego roli w syntezie białek.
Do 1966 roku odczytano cały kod genetyczny. Marshall Nirenberg i jego zespół zakończyli definiowanie kodu genetycznego, umożliwiając jego graficzną prezentację, dzięki której można było zidentyfikować aminokwas na podstawie sekwencji nukleotydów. Har Gobind Khorana potwierdził i rozszerzył koncepcję kodu genetycznego, pokazując, że kwasy nukleinowe kierują włączaniem aminokwasów do białek. Robert William Holley prowadził badania nad strukturą chemiczną kwasu rybonukleinowego przenoszącego (tRNA). W jego laboratorium w 1965 roku zsekwencjonowano pierwszy alaninowy tRNA (tRNAAla).
Zidentyfikowano 61 kodonów kodujących 20 różnych aminokwasów białkowych, trzy kodony stop oraz kodon AUG jako kodon start. Odkryto, że kod genetyczny jest uniwersalny dla wszystkich organizmów, wykazano że jest on jednoznaczny (każdy kodon koduje jeden aminokwas) i zdegenerowany (jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon).
W 1968 roku Marshall Nirenberg, Robert Holley i Har Khorana otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny za rozpracowanie kodu genetycznego i odkrycie jego roli w syntezie białek.
*******************
Więcej ciekawych informacji o odkryciu kodu genetycznego i innych przełomowych wydarzeniach, które zmieniły naukę, można przeczytać w artykułach przeglądowych:
Accessibility Tools
