Твинтрон

В молекулярной биологии твинтрон — это интрона интрон внутри сплайсинга , вырезаемый в результате последовательных реакций . Твинтрон предположительно образуется путем вставки мобильного интрона в существующий интрон.

Открытие

Твинтроны были открыты Дональдом В. Копертино и Ричардом Б. Халликом как интрон группы II внутри другого интрона группы II в эвглены геноме хлоропластов . ^{[ 1 ]} Они обнаружили, что сплайсинг как внутренних, так и внешних интронов происходит через лариатные промежуточные соединения. Кроме того, было обнаружено, что твинтронный сплайсинг протекает последовательным путем: внутренний интрон удаляется до удаления внешнего интрона.

Со времени первоначального открытия поступали и другие сообщения о группы III твинтронах и твинтронах группы II/III в хлоропластах Euglena gracilis . В 1993 г. был охарактеризован новый тип сложного твинтрона, состоящий из четырех отдельных интронов III группы. ^{[ 2 ]} Внешний интрон был прерван внутренним интроном, содержащим два дополнительных интрона. В 1995 году учёные обнаружили первый неэвгленовый твинтрон у криптомонадной водоросли Pyrenomonas salina . ^{[ 3 ]} В 2004 году у дрозофилы было обнаружено несколько твинтронов . ^{[ 4 ]}

Распределение

Большинство этих твинтронов было охарактеризовано в геноме хлоропластов Euglena , но эти элементы также были обнаружены в водорослях-криптомонадах ( Pyrenomonas salina ). ^{[ 5 ]} и твинтроны на основе интрона группы I (группа I, встроенная в интрон группы I) были описаны у Didymium iridis . ^{[ 6 ]} С момента открытия твинтрона psbF было охарактеризовано несколько категорий твинтронов. Твинтрон может быть простым (внешний интрон прерывается одним внутренним интроном) или сложным (внешний интрон прерывается несколькими внутренними интронами). ^{[ 7 ]} Вероятнее всего, внутренние и внешние интроны, входящие в состав твинтронного элемента, относятся к одной и той же категории; группа I внутренняя по отношению к группе I, ^{[ 8 ]} группа II внутренняя по отношению к группе II, ^{[ 9 ]} и группа III внутренняя по отношению к группе III. ^{[ 10 ]} охарактеризованы смешанные твинтроны (состоящие из интронов разных категорий). У Euglena gracilis Ген rps3, в котором обнаружено, что внутренний интрон группы II прерывает внешний интрон группы III. ^{[ 11 ]} У Rhodomonas salina (= Pyrenomonas salina ) были идентифицированы твинтроны (вложенные интроны группы II/группы III), в которых внутренний интрон потерял свою способность к сплайсингу, по существу сливаясь с внешним интроном, образуя одну единицу сплайсинга. ^{[ 12 ]} Недавно в митохондриальном геноме грибов были обнаружены два новых твинтрона: один в положении mS917 гена mt-rns Cryphonectria parasitica , где интрон ID группы, кодирующий ORF LAGLIDADG, вторгся в другой интрон ID группы без ORF. Другой твинтронный комплекс был обнаружен в положении mS1247 гена mt-rns Chaetomium thermophilumhere , интрон группы IIA1 вторгся в открытую рамку считывания, встроенную в интрон группы IC2. ^{[ 13 ]} Твинтрон mS1247 представляет собой первый зарегистрированный смешанный твинтрон митохондрий грибов, состоящий из интрона группы II в качестве внутреннего интрона и интрона группы I в качестве внешнего интрона. В твинтроне mS1247 сплайсинг внутреннего интрона группы IIA1 восстанавливает открытую рамку считывания, закодированную внутри интрона группы IC2, и, таким образом, облегчает экспрессию кодируемой хоминг-эндонуклеазы. ORF, кодирующая твинтрон mS1247, была биохимически охарактеризована, и результаты показали, что это активная хоминг-эндонуклеаза, которая потенциально может мобилизовать твинтрон к генам рнс, которые еще не подверглись вторжению этого мобильного составного элемента. ^{[ 14 ]}

См. также

Экситрон – часть гена
Экзон - участок транскрибируемого гена, присутствующий в конечной функциональной молекуле мРНК.
Интрон – специфические последовательности пар оснований внутри гена.
Аутрон – последовательность гена, удаленная из транскриптов РНК путем транс -сплайсинга.

Ссылки

^ Копертино Д.В., Халлик Р.Б. (февраль 1991 г.). «Твинтрон группы II: интрон внутри интрона в гене цитохрома b-559 хлоропластов» . Журнал ЭМБО . 10 (2): 433–42. дои : 10.1002/j.1460-2075.1991.tb07965.x . ПМЦ 452664 . ПМИД 1899376 .
^ Драгер Р.Г., Халлик Р.Б. (май 1993 г.). «Сложный твинтрон вырезается на четыре отдельных интрона» . Исследования нуклеиновых кислот . 21 (10): 2389–94. дои : 10.1093/нар/21.10.2389 . ПМК 309537 . ПМИД 7685079 .
^ Майер У.Г., Ренсинг С.А., Иглой Г.Л., Мерц М. (январь 1995 г.). «Твинтроны не уникальны для генома хлоропластов Euglena : структура и эволюция пластомного гена cpn60 криптомонады». Молекулярная и общая генетика . 246 (1): 128–31. дои : 10.1007/BF00290141 . ПМИД 7823908 . S2CID 10545108 .
^ Скамборова П., Вонг А., Стейц Дж.А. (март 2004 г.). «Интронный энхансер регулирует сплайсинг твинтрона пре-мРНК Drosophila melanogaster prospero двумя разными сплайсосомами» . Молекулярная и клеточная биология . 24 (5): 1855–69. дои : 10.1128/MCB.24.5.1855-1869.2004 . ПМК 350559 . ПМИД 14966268 .
^ Майер, У.Г.; Ренсинг, Южная Каролина; Иглой, ГЛ; Мерц, М. (6 января 1995 г.). «Твинтроны не уникальны для генома хлоропластов Euglena : структура и эволюция пластомного гена cpn60 криптомонады». Молекулярная и общая генетика . 246 (1): 128–31. дои : 10.1007/bf00290141 . ПМИД 7823908 . S2CID 10545108 .
^ Эйнвик, К; Нильсен, Х; Вестхоф, Э; Мишель, Ф; Йохансен, С. (май 1998 г.). «Рибозимы группы I с новой организацией ядра осуществляют обязательное последовательное гидролитическое расщепление в двух местах процессинга» . РНК . 4 (5): 530–41. дои : 10.1017/s1355838298971758 . ПМЦ 1369637 . ПМИД 9582095 .
^ Робарт, Арканзас; Циммерли, С. (2005). «Ретроэлементы интронов группы II: функции и разнообразие». Цитогенетические и геномные исследования . 110 (1–4): 589–97. дои : 10.1159/000084992 . ПМИД 16093712 . S2CID 36481739 .
^ Эйнвик, К; Эльде, М; Йохансен, С. (17 сентября 1998 г.). «Твинтроны группы I: генетические элементы в рибосомальных ДНК амебофлагеллят миксомицетов и шизопиренид». Журнал биотехнологии . 64 (1): 63–74. дои : 10.1016/s0168-1656(98)00104-7 . ПМИД 9823659 .
^ Копертино Д.В., Халлик Р.Б. (февраль 1991 г.). «Твинтрон группы II: интрон внутри интрона в гене цитохрома b-559 хлоропластов» . Журнал ЭМБО . 10 (2): 433–42. дои : 10.1002/j.1460-2075.1991.tb07965.x . ПМЦ 452664 . ПМИД 1899376 .
^ Копертино, Д.В.; Холл, ET; Ван Хук, ФРВ; Дженкинс, КП; Халлик, РБ (25 марта 1994 г.). «Твинтрон группы III, кодирующий матуразоподобный ген, вырезает промежуточные соединения лариата» . Исследования нуклеиновых кислот . 22 (6): 1029–36. дои : 10.1093/нар/22.6.1029 . ПМК 307926 . ПМИД 7512259 .
^ Копертино, Д.В.; Халлик, РБ (декабрь 1993 г.). «Интроны группы II и группы III твинтронов: потенциальные связи с интронами ядерной пре-мРНК». Тенденции биохимических наук . 18 (12): 467–71. дои : 10.1016/0968-0004(93)90008-б . ПМИД 8108859 .
^ Хан, Х; Арчибальд, Дж. М. (май 2008 г.). «Латеральный перенос интронов в пластидном геноме криптофитов» . Исследования нуклеиновых кислот . 36 (9): 3043–53. дои : 10.1093/нар/gkn095 . ПМК 2396441 . ПМИД 18397952 .
^ Хафез, М; Майер, А; Сетураман, Дж; Рудский, С.М.; Мишель, Ф; Хауснер, Г. (апрель 2013 г.). «Геновый ландшафт мтДНК рнс у Ophiostomatales и других таксонов грибов: твинтроны, интроны и белки, кодируемые интронами». Грибковая генетика и биология . 53 : 71–83. дои : 10.1016/j.fgb.2013.01.005 . ПМИД 23403360 .
^ Гуха, ТК; Хауснер, Г. (апрель 2014 г.). «Наводящаяся эндонуклеаза с переключателем: характеристика самонаводящейся эндонуклеазы, кодируемой твинтроном». Грибковая генетика и биология . 65 : 57–68. дои : 10.1016/j.fgb.2014.01.004 . ПМИД 24508098 .

[1] Копертино Д.В., Халлик Р.Б. (февраль 1991 г.). «Твинтрон группы II: интрон внутри интрона в гене цитохрома b-559 хлоропластов» . Журнал ЭМБО . 10 (2): 433–42. дои : 10.1002/j.1460-2075.1991.tb07965.x . ПМЦ 452664 . ПМИД 1899376 .

[2] Драгер Р.Г., Халлик Р.Б. (май 1993 г.). «Сложный твинтрон вырезается на четыре отдельных интрона» . Исследования нуклеиновых кислот . 21 (10): 2389–94. дои : 10.1093/нар/21.10.2389 . ПМК 309537 . ПМИД 7685079 .

[3] Майер У.Г., Ренсинг С.А., Иглой Г.Л., Мерц М. (январь 1995 г.). «Твинтроны не уникальны для генома хлоропластов Euglena : структура и эволюция пластомного гена cpn60 криптомонады». Молекулярная и общая генетика . 246 (1): 128–31. дои : 10.1007/BF00290141 . ПМИД 7823908 . S2CID 10545108 .

[4] Скамборова П., Вонг А., Стейц Дж.А. (март 2004 г.). «Интронный энхансер регулирует сплайсинг твинтрона пре-мРНК Drosophila melanogaster prospero двумя разными сплайсосомами» . Молекулярная и клеточная биология . 24 (5): 1855–69. дои : 10.1128/MCB.24.5.1855-1869.2004 . ПМК 350559 . ПМИД 14966268 .

[5] Майер, У.Г.; Ренсинг, Южная Каролина; Иглой, ГЛ; Мерц, М. (6 января 1995 г.). «Твинтроны не уникальны для генома хлоропластов Euglena : структура и эволюция пластомного гена cpn60 криптомонады». Молекулярная и общая генетика . 246 (1): 128–31. дои : 10.1007/bf00290141 . ПМИД 7823908 . S2CID 10545108 .

[6] Эйнвик, К; Нильсен, Х; Вестхоф, Э; Мишель, Ф; Йохансен, С. (май 1998 г.). «Рибозимы группы I с новой организацией ядра осуществляют обязательное последовательное гидролитическое расщепление в двух местах процессинга» . РНК . 4 (5): 530–41. дои : 10.1017/s1355838298971758 . ПМЦ 1369637 . ПМИД 9582095 .

[7] Робарт, Арканзас; Циммерли, С. (2005). «Ретроэлементы интронов группы II: функции и разнообразие». Цитогенетические и геномные исследования . 110 (1–4): 589–97. дои : 10.1159/000084992 . ПМИД 16093712 . S2CID 36481739 .

[8] Эйнвик, К; Эльде, М; Йохансен, С. (17 сентября 1998 г.). «Твинтроны группы I: генетические элементы в рибосомальных ДНК амебофлагеллят миксомицетов и шизопиренид». Журнал биотехнологии . 64 (1): 63–74. дои : 10.1016/s0168-1656(98)00104-7 . ПМИД 9823659 .

[9] Копертино Д.В., Халлик Р.Б. (февраль 1991 г.). «Твинтрон группы II: интрон внутри интрона в гене цитохрома b-559 хлоропластов» . Журнал ЭМБО . 10 (2): 433–42. дои : 10.1002/j.1460-2075.1991.tb07965.x . ПМЦ 452664 . ПМИД 1899376 .

[10] Копертино, Д.В.; Холл, ET; Ван Хук, ФРВ; Дженкинс, КП; Халлик, РБ (25 марта 1994 г.). «Твинтрон группы III, кодирующий матуразоподобный ген, вырезает промежуточные соединения лариата» . Исследования нуклеиновых кислот . 22 (6): 1029–36. дои : 10.1093/нар/22.6.1029 . ПМК 307926 . ПМИД 7512259 .

[11] Копертино, Д.В.; Халлик, РБ (декабрь 1993 г.). «Интроны группы II и группы III твинтронов: потенциальные связи с интронами ядерной пре-мРНК». Тенденции биохимических наук . 18 (12): 467–71. дои : 10.1016/0968-0004(93)90008-б . ПМИД 8108859 .

[12] Хан, Х; Арчибальд, Дж. М. (май 2008 г.). «Латеральный перенос интронов в пластидном геноме криптофитов» . Исследования нуклеиновых кислот . 36 (9): 3043–53. дои : 10.1093/нар/gkn095 . ПМК 2396441 . ПМИД 18397952 .

[13] Хафез, М; Майер, А; Сетураман, Дж; Рудский, С.М.; Мишель, Ф; Хауснер, Г. (апрель 2013 г.). «Геновый ландшафт мтДНК рнс у Ophiostomatales и других таксонов грибов: твинтроны, интроны и белки, кодируемые интронами». Грибковая генетика и биология . 53 : 71–83. дои : 10.1016/j.fgb.2013.01.005 . ПМИД 23403360 .

[14] Гуха, ТК; Хауснер, Г. (апрель 2014 г.). «Наводящаяся эндонуклеаза с переключателем: характеристика самонаводящейся эндонуклеазы, кодируемой твинтроном». Грибковая генетика и биология . 65 : 57–68. дои : 10.1016/j.fgb.2014.01.004 . ПМИД 24508098 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]