Последовательность Шайна-Дальгарно

Последовательность Шайна-Дальгарно ( SD ) сайт представляет собой связывания рибосом в бактериальной и архейной информационной РНК , обычно расположенный примерно на 8 оснований выше стартового кодона AUG. ^[1] Последовательность РНК помогает присоединить рибосому к информационной РНК (мРНК), чтобы инициировать синтез белка путем выравнивания рибосомы со стартовым кодоном. После рекрутирования тРНК может добавлять аминокислоты в последовательности, диктуемой кодонами, двигаясь вниз по течению от сайта начала трансляции.

Последовательность Шайна-Дальгарно часто встречается у бактерий , но реже у архей . ^[2] Он также присутствует в некоторых хлоропластов и митохондрий транскриптах из шести оснований . Консенсусная последовательность представляет собой AGGAGG ; у Escherichia coli , например, последовательность — AGGAGGU, тогда как более короткая GAGG доминирует в E. coli Т4 вируса ранних генах . ^[1]

Последовательность Шайна-Далгарно была предложена австралийскими учеными Джоном Шайном и Линн Далгарно в 1973 году.

Признание

Сайты старта перевода

Используя метод, разработанный Хантом, ^[3]^[4] Шайн и Далгарно показали, что нуклеотидный тракт на 3'-конце 16S (рРНК) E. coli рибосомальной РНК (то есть на том конце, где начинается трансляция ) богат пиримидинами и имеет специфическую последовательность Y ACCUCCU UA . Они предположили, что эти рибосомальные нуклеотиды распознают комплементарную богатую пуринами последовательность. AGGAGGU , который находится выше стартового кодона AUG в ряде мРНК, обнаруженных в вирусах, поражающих E. coli . ^[1] Многие исследования подтвердили, что спаривание оснований между последовательностью Шайна-Дальгарно в мРНК и 3'-концом 16S рРНК имеет первостепенное значение для инициации трансляции бактериальными рибосомами. ^[5]^[6]

Учитывая комплементарные отношения между рРНК и последовательностью Шайна-Дальгарно в мРНК, было высказано предположение, что последовательность на 3'-конце рРНК определяет способность прокариотической рибосомы транслировать определенный ген в мРНК. ^[7] Спаривание оснований между 3'-концом рРНК и последовательностью Шайна-Дальгарно в мРНК представляет собой механизм, с помощью которого клетка может различать инициаторные AUG и внутренние и/или внерамочные последовательности AUG. Степень спаривания оснований также играет роль в определении скорости инициации различных кодонов-инициаторов AUG.

Прекращение перевода

В 1973 году Далгарно и Шайн предположили, что у эукариот 3'-конец малой 18S рРНК может играть роль в терминации синтеза белка путем комплементарного спаривания оснований с терминирующими кодонами. ^[8] Это стало результатом их наблюдения, что 3'-концевые последовательности 18S рРНК Drosophila melanogaster , Saccharomyces cerevisiae и клеток кролика идентичны: GAUCAUUA-3'OH. ^[9] Консервативность этой последовательности между столь отдаленно родственными эукариотами предполагает, что этот нуклеотидный тракт играет важную роль в клетке. Поскольку эта консервативная последовательность содержала комплемент каждого из трех эукариотических терминирующих кодонов (UAA, UAG и UGA), было высказано предположение, что она играет роль в терминации синтеза белка у эукариот. Подобная роль 3'-конца 16S рРНК в распознавании триплетов терминации у E.coli была предложена в 1974 году Шайном и Далгарно на основе отношений комплементарности между 3'-концевым UUA-OH в 16S рРНК и E.coli. терминацией кодоны. ^{[ нужна ссылка ]} В фаге F1 , классе вирусов, которые заражают бактерии, последовательность, кодирующая первые несколько аминокислот, часто содержит триплеты терминации в двух неиспользуемых рамках считывания. ^{[ нужны дальнейшие объяснения ]}^[10] В комментариях к этой статье было отмечено, что комплементарное спаривание оснований с 3'-концом 16S рРНК может служить для прерывания образования пептидной связи после нефазового инициирования. ^[11]

Последовательность и экспрессия белка

Мутации в последовательности Шайна-Дальгарно могут уменьшать или увеличивать ^[12] трансляция у прокариот. Это изменение связано со снижением или увеличением эффективности спаривания мРНК-рибосома, о чем свидетельствует тот факт, что компенсаторные мутации в 3'-концевой последовательности 16S рРНК могут восстанавливать трансляцию.

См. также

Консенсусная последовательность Козака , последовательность, которая направляет рибосому к инициационному кодону у эукариот .
Бактериальный перевод
Археальный перевод

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Малис Н (2012). «Последовательность Шайна-Дальгарно бактериофага Т4: GAGG преобладает в ранних генах» . Отчеты по молекулярной биологии . 39 (1): 33–9. дои : 10.1007/s11033-011-0707-4 . ПМИД 21533668 . S2CID 17854788 .
^ Бенелли, Д; Лондей, П. (январь 2011 г.). «Инициация перевода в архее: консервативные и предметно-специфичные особенности». Труды Биохимического общества . 39 (1): 89–93. дои : 10.1042/BST0390089 . ПМИД 21265752 .
^ Хант Дж.А. (1970). «Исследование терминальной последовательности высокомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. 3'-концы рибосомальной РНК ретикулоцитов кролика» . Биохимический журнал . 120 (2): 353–363. дои : 10.1042/bj1200353 . ПМЦ 1179605 . ПМИД 4321896 .
^ Шайн Дж., Далгарно Л. (1973). «Появление термодиссоциируемой рибосомальной РНК у насекомых: наличие трех полинуклеотидных цепей в 26S РНК из культивируемых клеток Aedes aegypti». Журнал молекулярной биологии . 75 (1): 57–72. дои : 10.1016/0022-2836(73)90528-7 . ПМИД 4197338 .
^ Дальберг А.Е. (1989). «Функциональная роль рибосомальной РНК в синтезе белка». Клетка . 57 (4): 525–529. дои : 10.1016/0092-8674(89)90122-0 . ПМИД 2655923 . S2CID 36679385 .
^ Стейц Дж. А., Джейкс К. (1975). «Как рибосомы выбирают области инициатора в мРНК: образование пары оснований между 3'-концом 16S рРНК и мРНК во время инициации синтеза белка в Escherichia coli» . Proc Natl Acad Sci США . 72 (12): 4734–4738. Бибкод : 1975PNAS...72.4734S . дои : 10.1073/pnas.72.12.4734 . ПМЦ 388805 . ПМИД 1107998 .
^ Шайн Дж., Далгарно Л. (1975). «Определитель цистронной специфичности бактериальных рибосом». Природа . 254 (5495): 34–38. Бибкод : 1975Natur.254...34S . дои : 10.1038/254034a0 . ПМИД 803646 . S2CID 4162567 .
^ Далгарно Л., Шайн Дж. (1973). «Консервативная концевая последовательность 18S рРНК может представлять собой терминаторные антикодоны». Природа . 245 (148): 261–262. дои : 10.1038/newbio245261a0 . ПМИД 4202225 .
^ Хант Дж.А. (1965). «Исследование концевых последовательностей высокомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. Реакция периодат-окисленных рибонуклеозидов, 5'-рибонуклеотидов и рибонуклеиновой кислоты с изониазидом» . Биохимический журнал . 95 (2): 541–51. дои : 10.1042/bj0950541 . ПМЦ 1214355 . ПМИД 14340106 .
^ Печеник Г., Модель П, Робертсон Х.Д. (1974). «Последовательность и симметрия в сайтах связывания рибосом бактериофага f1RNA». Журнал молекулярной биологии . 90 (2): 191–214. дои : 10.1016/0022-2836(74)90368-4 . ПМИД 4375722 .
^ Анон (1976). «Сигналы синтеза белка» . Природа . 260 (5546): 12–13. Бибкод : 1976Natur.260...12A . дои : 10.1038/260012a0 .
^ Джонсон Дж. (1991). «Вмешательство в развитие фага лямбда со стороны небольшой субъединицы терминазы фага 21, gp1» . Журнал бактериологии . 173 (9): 2733–2738. дои : 10.1128/jb.173.9.2733-2738.1991 . ПМК 207852 . ПМИД 1826903 .

Дальнейшее чтение

Воет Д и Воет J (2004). Биохимия (3-е изд.). John Wiley and Sons Inc., стр. 1321–1322 и 1342–1343.
Хейл В.Г., Маргам Дж.П., Сондерс В.А., редакторы (1995) Биологический словарь Коллинза, (2-е изд.) Последовательность Шайна-Далгарно (SD). стр 565.
Левин, Б. (1994) Джинс В. Издательство Оксфордского университета. стр. 179, 269.
Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уотсон Дж.Д. (1994) Молекулярная биология клетки (3-е изд.), стр. 237, 461.
Малис Н., Маккарти Дж. Э. (2011). «Инициация перевода: можно предвидеть изменения в механизме» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 68 (6): 991–1003. дои : 10.1007/s00018-010-0588-z . ПМЦ 11115079 . ПМИД 21076851 . S2CID 31720000 .
Чичек Мустафа, Мутлу Озал, Эрдемир Айсегуль, Озкан Эбру, Сарычай Юнус, Тургут-Балик Дилек (2013). «Одиночная мутация в последовательности, подобной Шайну-Дальгарно, присутствующей на аминоконце лактатдегидрогеназы плазмодия, влияет на продукцию эукариотического белка, экспрессируемого в прокариотической системе». Молекулярная биотехнология . 54 (2): 602–608. дои : 10.1007/s12033-012-9602-z . ПМИД 23011788 . S2CID 45230872 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=eurekah.section.19320

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с Малис Н (2012). «Последовательность Шайна-Дальгарно бактериофага Т4: GAGG преобладает в ранних генах» . Отчеты по молекулярной биологии . 39 (1): 33–9. дои : 10.1007/s11033-011-0707-4 . ПМИД 21533668 . S2CID 17854788 .

[pmid21265752-2] Бенелли, Д; Лондей, П. (январь 2011 г.). «Инициация перевода в архее: консервативные и предметно-специфичные особенности». Труды Биохимического общества . 39 (1): 89–93. дои : 10.1042/BST0390089 . ПМИД 21265752 .

[3] Хант Дж.А. (1970). «Исследование терминальной последовательности высокомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. 3'-концы рибосомальной РНК ретикулоцитов кролика» . Биохимический журнал . 120 (2): 353–363. дои : 10.1042/bj1200353 . ПМЦ 1179605 . ПМИД 4321896 .

[4] Шайн Дж., Далгарно Л. (1973). «Появление термодиссоциируемой рибосомальной РНК у насекомых: наличие трех полинуклеотидных цепей в 26S РНК из культивируемых клеток Aedes aegypti». Журнал молекулярной биологии . 75 (1): 57–72. дои : 10.1016/0022-2836(73)90528-7 . ПМИД 4197338 .

[5] Дальберг А.Е. (1989). «Функциональная роль рибосомальной РНК в синтезе белка». Клетка . 57 (4): 525–529. дои : 10.1016/0092-8674(89)90122-0 . ПМИД 2655923 . S2CID 36679385 .

[6] Стейц Дж. А., Джейкс К. (1975). «Как рибосомы выбирают области инициатора в мРНК: образование пары оснований между 3'-концом 16S рРНК и мРНК во время инициации синтеза белка в Escherichia coli» . Proc Natl Acad Sci США . 72 (12): 4734–4738. Бибкод : 1975PNAS...72.4734S . дои : 10.1073/pnas.72.12.4734 . ПМЦ 388805 . ПМИД 1107998 .

[7] Шайн Дж., Далгарно Л. (1975). «Определитель цистронной специфичности бактериальных рибосом». Природа . 254 (5495): 34–38. Бибкод : 1975Natur.254...34S . дои : 10.1038/254034a0 . ПМИД 803646 . S2CID 4162567 .

[8] Далгарно Л., Шайн Дж. (1973). «Консервативная концевая последовательность 18S рРНК может представлять собой терминаторные антикодоны». Природа . 245 (148): 261–262. дои : 10.1038/newbio245261a0 . ПМИД 4202225 .

[9] Хант Дж.А. (1965). «Исследование концевых последовательностей высокомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. Реакция периодат-окисленных рибонуклеозидов, 5'-рибонуклеотидов и рибонуклеиновой кислоты с изониазидом» . Биохимический журнал . 95 (2): 541–51. дои : 10.1042/bj0950541 . ПМЦ 1214355 . ПМИД 14340106 .

[10] Печеник Г., Модель П, Робертсон Х.Д. (1974). «Последовательность и симметрия в сайтах связывания рибосом бактериофага f1RNA». Журнал молекулярной биологии . 90 (2): 191–214. дои : 10.1016/0022-2836(74)90368-4 . ПМИД 4375722 .

[11] Анон (1976). «Сигналы синтеза белка» . Природа . 260 (5546): 12–13. Бибкод : 1976Natur.260...12A . дои : 10.1038/260012a0 .

[12] Джонсон Дж. (1991). «Вмешательство в развитие фага лямбда со стороны небольшой субъединицы терминазы фага 21, gp1» . Журнал бактериологии . 173 (9): 2733–2738. дои : 10.1128/jb.173.9.2733-2738.1991 . ПМК 207852 . ПМИД 1826903 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]