Ahli biologi telah mengembangkan model untuk menentukan pengaruh kodon sinonim terhadap sintesis protein yang dikodkan, menurut jurnal Nature.
Kodon adalah triplet nukleotida (triplet) dalam DNA dan RNA messenger, yang menyandikan satu asid amino dalam protein. Oleh kerana bilangan kodon yang mengekod salah satu daripada dua puluh asid amino adalah 61, beberapa asid amino dikodkan oleh beberapa kodon, yang disebut sinonim.
Kodon sinonim boleh mempengaruhi tahap ekspresi protein dengan cara yang berbeza, tetapi mengetahui dengan tepat apa kesan kodon tertentu akan menjadi rumit oleh fakta bahawa kembar tiga juga mempengaruhi banyak ciri struktur RNA messenger. Semua faktor tambahan ini, pada gilirannya, dapat memberikan sumbangan yang berbeza terhadap kecekapan proses terjemahan gen, dan menjadi sangat sukar untuk menentukan kesan yang dihasilkan.
Untuk menyelesaikan masalah ini, para saintis telah membuat model yang mengambil kira pelbagai ciri struktur RNA. Untuk ini, tahap ekspresi protein diukur dalam 6 348 gen yang diambil dari pelbagai organisma (termasuk manusia) dan diperkenalkan ke dalam sel E. coli. Untuk setiap gen yang dikaji, frekuensi kejadian semua kodon sinonim diukur, dan ciri struktur RNA utusan yang sesuai dengan gen ditentukan. Dengan menggunakan kaedah analisis regresi dan pemodelan, para saintis dapat mengetahui bagaimana kodon spesifik, melalui faktor tambahan, akan mempengaruhi kecekapan terjemahan RNA dan sintesis protein.
Hasilnya menunjukkan bahawa, secara umum, pengaruh langsung kodon pada ekspresi melebihi pengaruh faktor tambahan; namun, terdapat pengecualian: struktur tersier RNA pemesejan dekat hujung depan molekul dapat menghentikan sepenuhnya proses terjemahan. Di samping itu, data yang diperoleh mengesahkan bahawa kodon sinonim yang kerap berlaku mempunyai kesan positif terhadap tahap ekspresi protein, terutamanya melalui penstabilan RNA dan peningkatan jangka hayatnya.
Para saintis berharap bahawa hasil kajian ini dapat membantu membuat gen tiruan, sintesis protein yang lebih berkesan.
Telah diketahui bahawa beberapa kodon sinonim di kawasan pengekodan DNA berlaku lebih kerap daripada yang lain. Fenomena ini disebut preferensi kodon dan terbentuk di bawah pengaruh evolusi, ketika beberapa kodon memberi kesan yang lebih baik terhadap kecekapan proses terjemahan.
