Lawrence Berkeley National Laboratory

Abstract Selenocystein (Sec oder U) wird durch Neuzuordnung des Stopp‐Codons UGA durch einen Sec‐spezifischen Elongationsfaktor und eine charakteristische RNA‐Struktur codiert. Um mögliche Codonvariationen zu finden, analysierten wir 6.4 Billionen Basenpaare metagenomischer Daten sowie 24 903 mikrobielle Genome für tRNA Sec ‐Spezies. UGA ist erwartungsgemäß das vorherrschende Codon für Sec, allerdings finden wir auch tRNA Sec ‐Spezies, die die Stopp‐Codons UAG und UAA erkennen, sowie weitere zehn Sense‐Codons. Die Synthese von Selenoproteinen durch UAG in Geodermatophilus und Blastococcus sowie durch das Cys‐Codon UGA in Aeromonas salmonicida konnte durch metabolische Markierung mit 75 Se oder Massenspektrometrie bestätigt werden. Weitere tRNA Sec ‐Spezies mit verschiedenen Anticodons ermöglichten es Escherichia coli, die aktive Form des Selenoproteins Formiatdehydrogenase H zu synthetisieren. Der genetische Code ist damit bedeutend flexibler, als bisher angenommen.