[Facile Recoding of Selenocysteine in Nature]

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 24903 mikrobielle Genome für tRNA^Sec-Spezies. UGA ist erwartungsgemäβ 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 ⁷⁵Se 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.