rekenen met basenparen

Hoi Eva,

We hebben even met de experts overlegd, en het heeft ons ook even geduurd voor we de vraag precies begrepen! Als je goed de vraag bekijkt, zie je dat gevraagd wordt hoeveel basenparen in de code GAT GAC GGG TCT GGC CTG gewijzigd kunnen worden, voordat de aminozuurvolgorde verandert. Die aminozuurvolgorde wordt getransleert naar Asp-Asp-Gly-Ser-Gly-Ser. De vraag is dan hoeveel mutaties je maximaal in het DNA kan maken voordat je andere aminozuren krijgt. Omdat een codon uit 3 baseparen bestaat, kan je dus per codon nooit meer dan 3 mutaties uitvoeren. Er zijn echter wel 3^4 mogelijkheden om de 4 bases over de 3 posities te verdelen, en 5 daarvan coderen voor serine, zoals je al aangeeft, maar dat is hier nu net niet de vraag :-).

Om even een voorbeeldje te maken: Dat 14e codon, TCT, codeert voor serine. Nu, hoeveel baseparen kan je in dat codon veranderen terwijl het codon zelf nog voor serine blijft coderen? Je zou bijvoorbeeld de laatste base kunnen veranderen, zodat je TCA, TCG of TCC krijgt, dat allemaal voor serine codeert. Dan heb je 1 basepaar verandert. Als je dan nóg een base gaat veranderen in één van die 3 gemuteerde codons, verander je het aminozuur, dus dat mag niet meer. Als je echter niet het laatste basepaar, maar de eerste twee verandert, van TCT naar bijvoorbeeld AGT, kan je 2 aminozuren veranderen terwijl het codon nog steeds voor serine blijft coderen. Dus in codon 14, TCT, kan je maximaal 2 baseparen veranderen zonder dat je de aminozuurvolgorde in het peptide verandert.

Kan je op een vergelijkbare manier beredeneren hoeveel mutaties je in de andere codons aan kan brengen? En kom je dan op 8 posities?

Groetjes,
Mathijs

PS – wat achtergrondinfo: Zulk soort mutaties aanbrengen wordt trouwens relatief veel gebruikt in het genetisch modificeren van organismen. Als je bijvoorbeeld een eiwit uit een plant wil laten produceren door een bacterie, kan je tegen het probleem aanlopen dat de tRNAs die betrokken zijn bij het omzetten van het mRNA dat van het plantengen komt niet zoveel gemaakt worden door de bacterie, wat zorgt voor een langzamere translatie van het mRNA naar eiwitten. Tegelijkertijd kunnen andere tRNAs, die voor hetzelfde aminozuur coderen, juist wél in grote hoeveelheid aanwezig zijn in die bacterie. Dus door het aanbregen van slimme mutaties in het plantengen, kan je zo de productie van het planteneiwit in een transgene bacterie optimaliseren 🙂