Sekvence Shine – Dalgarno - Shine–Dalgarno sequence

The Shine – Dalgarno (SD) sekvence je ribozomální vazebné místo v bakteriální a archaeal messenger RNA, obvykle umístěný kolem 8 základen proti proudu z spustit kodon SRPEN.[1] Sekvence RNA pomáhá získat ribozom do messenger RNA (mRNA) zahájit proteosyntéza srovnáním ribozomu s počátečním kodonem. Jakmile přijati, tRNA může přidávat aminokyseliny v sekvenci, jak je diktováno kodony, pohybující se downstream od počátečního místa translace.

Sekvence Shine – Dalgarno je běžná v bakterie, ale vzácnější archaea.[2] V některých je také přítomen chloroplast a mitochondriální přepisy. Šest základen konsensuální sekvence je AGGAGG; v Escherichia coli například sekvence je AGGAGGU, zatímco kratší GAGG dominuje v E-coli virus T4 časné geny.[1]

Sekvenci Shine – Dalgarno navrhl Australan vědci John Shine a Lynn Dalgarno.

Uznání

Stránky pro zahájení překladu

Pomocí metody vyvinuté Huntem[3][4] Shine a Dalgarno ukázali, že nukleotidový trakt v 3 'konec z E-coli 16S ribozomální RNA (rRNA) (tj. kde končí překlad začíná) je bohatý na pyrimidin a má specifickou sekvenci YACCUCCUUA. Navrhli, aby tyto ribozomální nukleotidy rozpoznaly komplementární sekvenci bohatou na puriny AGGAGGU, který se nachází před startovacím kodonem AUG v řadě mRNA nalezených ve virech, které ovlivňují E-coli.[1] Mnoho studií potvrdilo, že párování bází mezi Shine-Dalgarnovou sekvencí v mRNA a 3 'koncem 16S rRNA má zásadní význam pro zahájení translace bakteriálními ribozomy.[5][6]

Vzhledem k komplementárnímu vztahu mezi rRNA a Shine-Dalgarnovou sekvencí v mRNA bylo navrženo, aby sekvence na 3'-konci rRNA určovala schopnost prokaryotického ribozomu translatovat určitý gen v mRNA.[7] Párování bází mezi 3'-koncem rRNA a Shine-Dalgarnovou sekvencí v mRNA je mechanismus, pomocí kterého může buňka rozlišovat mezi iniciátorovými AUG a interními a / nebo mimosnímkovými AUG sekvencemi. Stupeň párování bází také hraje roli při určování rychlosti iniciace u různých kodonů iniciace AUG.

Ukončení překladu

V roce 1973 to navrhli Dalgarno a Shine eukaryoty 3'-konec malé 18S rRNA může hrát roli při ukončení syntézy proteinů komplementárním párováním bází s terminačními kodony.[8] To vyplynulo z jejich pozorování, že 3 'terminální sekvence 18S rRNA z Drosophila melanogaster, Saccharomyces cerevisiaea králičí buňky jsou identické: GAUCAUUA -3'OH.[9] Zachování této sekvence mezi tak vzdáleně příbuznými eukaryoty znamenalo, že tento nukleotidový trakt hrál v buňce důležitou roli. Protože tato konzervovaná sekvence obsahovala komplement každého ze tří eukaryotických terminačních kodonů (UAA, UAG a UGA), bylo navrženo, aby měla roli v ukončení syntézy proteinů u eukaryot. Podobná role pro 3 'konec 16S rRNA při rozpoznávání terminačních tripletů v E-coli byl navržen v roce 1974 Shineem a Dalgarnem na základě komplementárních vztahů mezi 3'-terminálním UUA-OH v 16S rRNA a E-coli ukončovací kodony.[Citace je zapotřebí ] v F1 fág, třída virů, které infikují bakterie, sekvence kódující prvních několik aminokyselin často obsahuje terminační triplety ve dvou nepoužívaných čtecích rámcích.[je třeba další vysvětlení ][10] V komentáři k tomuto článku bylo poznamenáno, že komplementární párování bází s 3'-koncem 16S rRNA může sloužit k přerušení tvorby peptidové vazby po iniciaci mimo fázi.[11]

Sekvence a exprese proteinů

Mutace v sekvenci Shine – Dalgarno se může snížit nebo zvýšit[12] překlad u prokaryot. Tato změna je způsobena sníženou nebo zvýšenou účinností párování mRNA-ribozom, jak dokazuje skutečnost, že kompenzační mutace v 3'-koncové 16S rRNA sekvenci mohou obnovit translaci.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Malys N (2012). „Shine-Dalgarno sekvence bakteriofága T4: GAGG převládá v časných genech“. Zprávy o molekulární biologii. 39 (1): 33–9. doi:10.1007 / s11033-011-0707-4. PMID  21533668.
  2. ^ Benelli, D; Londei, P (leden 2011). Msgstr "Zahájení překladu v Archaei: konzervované funkce specifické pro doménu". Transakce s biochemickou společností. 39 (1): 89–93. doi:10.1042 / BST0390089. PMID  21265752.
  3. ^ Hunt J A (1970). "Studie terminálních sekvencí vysokomolekulární ribonukleové kyseliny. 3'-konce králičí retikulocytové ribozomální RNA". Biochemical Journal. 120 (2): 353–363. doi:10.1042 / bj1200353. PMC  1179605. PMID  4321896.
  4. ^ Shine J, Dalgarno L (1973). „Výskyt tepelně disociovatelné ribozomální RNA u hmyzu: přítomnost tří polynukleotidových řetězců v 26S RNA z kultivovaných buněk Aedes aegypti“. Journal of Molecular Biology. 75 (1): 57–72. doi:10.1016/0022-2836(73)90528-7. PMID  4197338.
  5. ^ Dahlberg A E (1989). "Funkční role ribozomální RNA při syntéze proteinů". Buňka. 57 (4): 525–529. doi:10.1016/0092-8674(89)90122-0.
  6. ^ Steitz J A, Jakes K (1975). „Jak ribozomy vybírají oblasti iniciátoru v mRNA: tvorba párů bází mezi 3'-koncem 16S rRNA a mRNA během zahájení syntézy proteinů v Escherichia coli“. Proc Natl Acad Sci USA. 72 (12): 4734–4738. doi:10.1073 / pnas.72.12.4734. PMC  388805. PMID  1107998.
  7. ^ Shine J, Dalgarno L (1975). "Determinant cistronové specificity v bakteriálních ribozomech". Příroda. 254 (5495): 34–38. doi:10.1038 / 254034a0. PMID  803646.
  8. ^ Dalgarno L, Shine J (1973). "Konzervovaná terminální sekvence v 18S rRNA může představovat terminátorové antikodony". Příroda. 245 (148): 261–262. doi:10.1038 / newbio245261a0.
  9. ^ Hunt J A (1965). "Studie terminálních sekvencí vysokomolekulární ribonukleové kyseliny. Reakce jodistanem oxidovaných ribonukleosidů, 5'-ribonukleotidů a ribonukleové kyseliny s isoniazidem". Biochemical Journal. 95 (2): 541–51. doi:10.1042 / bj0950541. PMC  1214355.
  10. ^ Pieczenik G, Model P, Robertson HD (1974). "Sekvence a symetrie ve vazebných místech ribozomu bakteriofága f1RNA". Journal of Molecular Biology. 90 (2): 191–214. doi:10.1016/0022-2836(74)90368-4.
  11. ^ Anon (1976). "Signály pro syntézu proteinů". Příroda. 260 (5546): 12–13. doi:10.1038 / 260012a0.
  12. ^ Johnson G (1991). „Interference s vývojem fágové lambda malou podjednotkou terminázy fága 21, gp1“. Journal of Bacteriology. 173 (9): 2733–2738. doi:10.1128 / jb.173.9.2733-2738.1991. PMC  207852. PMID  1826903.

Další čtení

  • Voet D a Voet J (2004). Biochemie (3. vyd.). John Wiley and Sons Inc. str. 1321–1322 a 1342–1343.
  • Hale WG, Margham JP, Saunders VA eds (1995) Collins Dictionary of Biology, (2. vydání) Shine-Dalgarno (SD) sekvence. p 565.
  • Lewin, B. (1994) Genes V. Oxford University Press. str. 179, 269.
  • Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD (1994) The Molecular Biology of the Cell (3. vyd.), Str. 237, 461.
  • Malys N, McCarthy JE (2011). Msgstr "Zahájení překladu: lze očekávat změny v mechanismu". Buněčné a molekulární biologické vědy. 68 (6): 991–1003. doi:10.1007 / s00018-010-0588-z. PMID  21076851.
  • Cicek Mustafa, Mutlu Ozal, Erdemir Aysegul, Ozkan Ebru, Saricay Yunus, Turgut-Balik Dilek (2013). „Single Mutation in Shine-Dalgarno-Like Sequence present in the Amino Terminal of Lactate Dehydrogenase of Plasmodium Effects the production of eukaryotic Protein Expressed in a Prokaryotic System“. Molekulární biotechnologie. 54 (2): 602–608. doi:10.1007 / s12033-012-9602-z. PMID  23011788.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)

externí odkazy