Dlaczego nie ma cugu w piecu to stare pytanie, a jednak wciąż ważne. Często zastanawiają się nad nim ci, którzy rozważają rozpoczęcie nowego życia lub jego zmianę. Jednak nie jest to odpowiedź, którą można sprowadzić do prostego wyjaśnienia „po prostu nie gotuj!” lub „po prostu nie jedz!”.
C. albicans
Kodon CUG jest używany przez drożdże do kodowania włączania seryny w miejscach występowania białka. Candida albicans jest znaczącym patogenem człowieka. Większość jego zakażeń klinicznych ma charakter śluzówkowy. Gatunek ten może być jednak również inwazyjny i powodować różne zakażenia inwazyjne u ludzi.
Klada CUG Candida albicans charakteryzuje się wysokim stopniem zróżnicowania fenotypowego. W skład tej grupy wchodzą gatunki wirulentne i mniej wirulentne. Gatunki te wykazują różnice w wirulencji, formie wzrostu i oporności na leki przeciwgrzybicze. Ponadto rekombinacja między kladami jest bardzo marginalna.
Podczas infekcji grzyb może wytwarzać różne fenotypy wirulencji, w tym produkcję reaktywnych form azotu (RNS) i odporność na nadtlenek. Fenotypy te zostały zidentyfikowane w strukturze cząsteczek adhezyjnych. Niemniej jednak, różnorodność w wirulencji tych grzybów nie jest jeszcze w pełni zrozumiała.
Jedna hipoteza dotyczy wykorzystania kodonu CUG do translacji. Oprócz włączania leucyny, przeorganizowany kodon CUG może być tłumaczony na serynę. Wcześniej proponowano, że niejednoznaczność translacji może zależeć od sekwencji tRNA. Założenie to zostało zakwestionowane przez ostatnie dane in vivo. Wykazano, że indywidualna sekwencja kodonów CUG nie koreluje z domniemaną błędną translacją.
Candida zeylanoides
Grzyby można znaleźć na powierzchniach owoców, mogą być również obecne w solonych warzywach i sosach sałatkowych. Chociaż te grzyby mogą wpływać na smak i jakość żywności, drożdże nie są ogólnie uważane za znaczące czynniki przyczyniające się do psucia żywności. Mogą one jednak powodować niesmak i gorzki smak oraz przyczyniać się do wzrostu bakterii.
Gatunki Candida są szeroko rozpowszechnione i mogą być izolowane z wielu pokarmów i napojów. Drożdże są często identyfikowane przez ich zdolność do wytwarzania ketonów i kwasów organicznych oraz przez ich zdolność do tworzenia biofilmów. Grzyby te znane są również jako drożdże zabójcze. W piwowarstwie mogą one wpływać na fermentację cukrów, a nawet mogą wymazać szczepy produkcyjne.
Grzyby te można znaleźć w fermentowanych napojach bezalkoholowych, a także na powierzchniach owoców i mięsa. Zostały również zidentyfikowane w sfermentowanym pasteryzowanym nektarze ananasowym i soku pomarańczowym. Grzyby te są związane z owocami i są odpowiedzialne za nieprzyjemne zapachy i gorzkie smaki, które wynikają z zepsucia bakteryjnego.
tRNA pools from C. cylindracea
Gdy słyszysz jak ktoś mówi „nie ma cugu w piecu” to najprawdopodobniej jest to odniesienie do kodonu CUG. Jest to rzadki kodon w anotacji genomu. Jest taki sam jak każdy inny kodon, z wyjątkiem tego, że jest czytany inaczej. Powodem jest to, że odbiega od uniwersalnego kodu.
CUG jest tłumaczony jako seryna u większości gatunków z kladu Ascoidea. Jednak w dwóch kladach drożdży kodon ten jest odczytywany jako leucyna. Powoduje to wyraźną błędną translację w tych pozycjach. Jest to niezależne od patogenności szczepu.
Ta niejednoznaczność została zaproponowana jako zależna od sekwencji tRNA. Nie znaleziono jednak dowodów na błędną translację w obecności tRNA z inną pętlą antykodonową. Może to wynikać z faktu, że tRNA mają wspólne pochodzenie.
Przesunięcie tRNALeu(CAG) wystąpiło w trzech kladach, powodując zmianę kodu genetycznego stosowanego w genach jądrowych. To przesunięcie było napędzane przez dobór naturalny w celu wyeliminowania przodków tRNALeu(CAG). Zmiana w kodzie genetycznym spowodowała również zmianę w zestawach genów tRNALeu innych kladów.
CUG reassignment in Ascoidea asiatica
Kodon CUG jest rzadko używany w anotacji genomu. Niemniej jednak jest jednym z najobficiej występujących kodonów w drożdżach. Jest tłumaczony jako seryna u większości gatunków z kladu Ascoidea. Jego globalne wykorzystanie kodonów wynosi 0,42%. Nie jest jednak preferowany w stosunku do leucyny.
Wiadomo, że kodon sensu CUG jest tłumaczony przez dwa tRNA, a mianowicie alaninę i serynę. W przypadku alaniny jest to kodon stop, natomiast seryna jest kodonem sensu. Powoduje to, że tRNA jest selekcjonowany przez inkorporację selenocysteiny. Dodatkowo pętla antykodonowa alaniny-tRNA również może się zmieniać, choć wpływ na poziom mistranslacji jest znikomy.
Kodon CUG ulega mistranslacji przy normalnej rybosomalnej szybkości mistranslacji. In vivo, tempo mistranslacji jest porównywalne z pozycją serynową. Można to wyjaśnić różnicami allelowymi.
Przesunięcie kodonu CUG na alaninę nie jest prostym zdarzeniem. Jest to proces wieloaspektowy, w którym równolegle zachodzi kilka niezależnych zdarzeń. Najlepiej tłumaczy go tRNA loss-driven codon reassignment.