Downstream-peptidový motiv - Downstream-peptide motif
| Downstream-peptidová RNA | |
|---|---|
 Konsenzuální sekundární struktura downstream peptidových RNA | |
| Identifikátory | |
| Symbol | Následný peptid |
| Rfam | RF01704 |
| Další údaje | |
| RNA typ | Cis-regulační prvek |
| Domény | Prochlorococcus a Synechococcus |
| PDB struktur | PDBe |
The Downstream-peptidový motiv označuje konzervovaný RNA struktura identifikována bioinformatika v sinice rody Synechococcus a Prochlorococcus a jeden fág který infikuje takové bakterie.[1] Bylo také zjištěno v námořní vzorky DNA z nekultivovaného bakterie, což jsou pravděpodobně další druhy sinic.
Downstream-peptidové RNA se nacházejí upstream od short otevřené čtecí rámce (ORF), u nichž se předpokládá krátké kódování peptidy (obvykle mezi 17 a 100 aminokyseliny ). Jeden z ORF je zjevně down-regulován, když jsou buňky pěstovány s nedostatečným přísunem dusík Zdroje.[2] Downstream-peptidový motiv má strukturální podobnost s jinou kandidátskou strukturou RNA nazývanou glnA RNA motiv který se ukázal jako funkční riboswitch vázající glutamin u sinic.[3][1] Nejvýraznější podobností je zachování nukleotidů v kmeni P1 obou motivů a tato a další podobnosti byly diskutovány dříve.[1]
Předpokládala se hypotéza, které odpovídají downstream peptidové RNA riboswitche, na základě více řádků důkazů.[1] Za prvé, glnA RNA se často nacházejí v předpokládaných 5 'nepřekládané oblasti několika tříd genů zapojených do metabolismus dusíku. Toto a další důkazy tomu nasvědčují glnA RNA jsou riboswitche a jejich strukturní podobnost s downstream-peptidovými RNA zase naznačuje, že downstream-peptidové RNA jsou také riboswitche. Za druhé, downstream peptidy jsou konzistentně umístěny na místě, které je v souladu s a cis-regulační role v regulaci navazujících ORF, ačkoli biologická role ORF není známa. Za třetí, struktura pseudoknotu má mírnou složitost, která je typická pro riboswitche. Nakonec pozorování regulace následného ORF dostupností dusíku také naznačuje a cis-regulační role prvku.
Tuto hypotézu podporují biochemické a genetické údaje. Nejprve jak downstream-peptidové RNA, tak glnA RNA se selektivně vážou glutamin.[4] Zadruhé, analýza reportérového genu motivu downstream peptidu odhalila, že tato RNA podporuje expresi reportérového genu po navázání glutaminu, a proto ji lze považovat za aktivační riboswitch.[3] Možnými kandidáty, kteří mají být regulováni motivem peptidu downstream, jsou geny, které často nesou motiv peptidu downstream ve svém 5′UTR a kódují malé, neznámé proteiny, které obsahují DUF 4278 a jsou domnělými regulátory glutamin syntetáza. Tuto hypotézu podporuje zjištění, že vyjádření DUF Obsahující 4278 glutamin syntetáza gen kódující inhibiční faktor IF17 gifB Ukázalo se, že je regulován strukturálně souvisejícími glnA RNA motiv.[3]
Downstream-peptidové RNA překrývají předpokládané nekódující RNA s názvem yfr6, což je více než 200 nukleotidy v délce,[2] ale bylo navrženo, že pouze RNA oblast (odpovídající motivu peptidu Downstream) funguje jako struktura RNA.[1] Zřetelná predikovaná nekódující RNA zvaná yfr14[5] překrývá jak yfr6, tak downstream peptidové RNA. Není však jasné, zda yfr6 nebo yfr14 mají nějakou funkci nad rámec nyní zavedené role downstream-peptidového riboswitche.
Reference
- ^ A b C d E Weinberg Z, Wang JX, Bogue J a kol. (Březen 2010). „Srovnávací genomika odhaluje 104 kandidátských strukturovaných RNA z bakterií, archea a jejich metagenomů“. Genome Biol. 11 (3): R31. doi:10.1186 / gb-2010-11-3-r31. PMC 2864571. PMID 20230605.
- ^ A b Axmann IM, Kensche P, Vogel J, Kohl S, Herzel H, Hess WR (2005). „Identifikace cyanobakteriálních nekódujících RNA srovnávací analýzou genomu“. Genome Biol. 6 (9): R73. doi:10.1186 / gb-2005-6-9-r73. PMC 1242208. PMID 16168080.
- ^ A b C Klähn, Stephan; Bolay, Paul; Wright, Patrick R; Atilho, Ruben M; Brewer, Kenneth I; Hagemann, Martin; Breaker, Ronald R; Hess, Wolfgang R (2. srpna 2018). „Glutaminový riboswitch je klíčovým prvkem pro regulaci glutamin syntetázy v sinicích“. Výzkum nukleových kyselin. 46: 10082–10094. doi:10.1093 / nar / gky709. PMC 6212724. PMID 30085248.
- ^ Ames TD, Breaker RR (leden 2011). „Bakteriální aptamery, které selektivně vážou glutamin“. RNA Biol. 8 (1): 82–89. doi:10,4161 / rna.8.1.13864. PMC 3127080. PMID 21282981.
- ^ Steglich C, Futschik ME, Lindell D, Voss B, Chisholm SW, Hess WR (srpen 2008). Matic I (ed.). „Výzva regulace v minimálním fotoautotrofu: nekódující RNA v Prochlorococcus". PLoS Genet. 4 (8): e1000173. doi:10.1371 / journal.pgen.1000173. PMC 2518516. PMID 18769676.