Proteiner smälter mat, och bekämpa infektioner och cancer, och tjäna andra metaboliska funktioner. De är i grunden nanomaskiner, var och en utformad för att utföra en specifik uppgift. Men hur utvecklades de för att matcha dessa behov, och hur kodade gener för strukturen och funktionen hos proteiner? Forskare från universitetet i Genève (UNIGE), Schweiz, institutet för grundvetenskap, Korea, och Rockefeller University, USA, har genomfört en studie som hanterar denna fråga och förklarar den grundläggande geometrin för gen-till-proteinkoden genom att koppla proteiner till egenskaper hos amorf fysisk materia.

Hela artikeln visas i Fysisk granskning X .

Ett protein är en kedja som består av 20 olika aminosyror med genomarbetade interaktioner, och till skillnad från vanlig fysisk materia, proteiner väljs ut genom evolution. "Planen för proteinsyntes är skriven i långa DNA -gener, men vi visar att endast en liten bråkdel av detta enorma informationsutrymme används för att göra det funktionella proteinet, "förklarar Jean-Pierre Eckmann, Professor vid institutionen för teoretisk fysik från naturvetenskapliga fakulteten vid UNIGE.

Tillsammans med prof. Tsvi Tlusty från Center for Soft and Living Matter, Institute for Basic Science (IBS) i Korea och professor Albert Libchaber från Rockefeller University i New York, Professor Eckmann visar att de enda förändringar i koden som spelar roll är de som förekommer i segmentet av genen som kodar de mekaniskt relevanta gångjärnen på nanomaskinen. Ändringarna i andra regioner av denna mycket redundanta kod har ingen inverkan. "Vi använder nu detta nya tillvägagångssätt för att förstå sambandet mellan funktionen och dynamiken hos flera viktiga proteiner."