一个国际研究团队发现，一些癌细胞能够通过进行密码子重新分配来弥补色氨酸的损失，从而产生苯丙氨酸“替代物”（他们创造了一个词来描述参与其工作的肽）。在发表在《Nature》杂志上的论文中，该组织描述了他们如何通过基因工程改造癌细胞来帮助识别色氨酸到苯丙氨酸密码子的重新分配，以及他们在这样做时遇到的惊喜。科克大学学院的帕维尔·巴拉诺夫（pavel Baranov）和约翰·阿特金斯（John Atkins）在同一期期刊上发表了一篇社论，概述了该团队在这项新工作上的工作。
之前的研究表明，对于某些类型的癌症，肿瘤附近的T细胞分泌干扰素-γ，作为对抗肿瘤生长的手段。作为回应，癌细胞开始表达一种酶，这种酶需要使用一种叫做色氨酸的氨基酸。但这样做会导致细胞中色氨酸水平的减少，这对癌细胞来说是一个问题，因为人体无法产生色氨酸，而细胞需要色氨酸，因为色氨酸用于蛋白质的生物合成。在这项新的研究中，研究人员发现，在这种情况下，癌细胞需要进行密码子重新分配，从而产生苯丙氨酸替代物，而苯丙氨酸替代物反过来又负责合成细胞生存所需的蛋白质。
研究人员的这一发现源于他们对癌细胞进行基因工程，使其编码产生荧光蛋白。这些细胞中的DNA含有三个核苷酸序列（密码子），通常作为色氨酸处理的一部分。研究人员惊讶地发现，尽管色氨酸含量非常低，但这些细胞仍然能够合成所需的蛋白质。仔细观察发现，癌细胞之所以能够做到这一点，是因为它们将通常在这一过程中使用的氨基酸换成了不同的种类。这种氨基酸的交换促使细胞的tRNA识别密码子中的元素，即使它们不是色氨酸中的元素，从而与苯丙氨酸替代物结合，产生所需的蛋白质。研究人员还指出，氨基酸序列发生了改变，这可能会影响其功能和结构。
pavel V. Baranov et al, Immune cells alter genetic decoding in cancer, Nature (2022). DOI: 10.1038/d41586-022-00637-y