stringtranslate.com

Последовательность Шайна-Дальгарно

Последовательность Шайна-Дальгарно ( SD ) — это сайт связывания рибосом в бактериальной и архейной информационной РНК , обычно расположенный примерно на 8 оснований выше стартового кодона AUG. [1] Последовательность РНК помогает рекрутировать рибосому к информационной РНК (мРНК) для инициирования синтеза белка путем выравнивания рибосомы со стартовым кодоном. После рекрутирования тРНК может добавлять аминокислоты в последовательности, продиктованной кодонами, двигаясь вниз по течению от стартового сайта трансляции.

Последовательность Шайна-Дальгарно распространена у бактерий , но реже встречается у архей . [2] Она также присутствует в некоторых хлоропластных и митохондриальных транскриптах. Шестиосновная консенсусная последовательность — AGGAGG ; например, у Escherichia coli последовательность — AGGAGGU, тогда как более короткая GAGG доминирует в ранних генах вируса E. coli T4 . [1]

Последовательность Шайна–Дальгарно была предложена австралийскими учеными Джоном Шайном и Линн Дальгарно в 1973 году.

Признание

Перевод стартовых сайтов

Используя метод, разработанный Хантом, [3] [4] Шайн и Дальгарно показали, что нуклеотидный тракт на 3'-конце рибосомальной РНК (рРНК) E. coli 16S (то есть конец, где начинается трансляция ) богат пиримидином и имеет специфическую последовательность Y ACCUCCU UA . Они предположили, что эти рибосомальные нуклеотиды распознают комплементарную богатую пуринами последовательность AGGAGGU , которая находится выше стартового кодона AUG в ряде мРНК, обнаруженных в вирусах, которые поражают 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 комплементарную связь 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 является механизмом, с помощью которого клетка может различать инициирующие AUG и внутренние и/или внерамочные последовательности AUG. Степень спаривания оснований также играет роль в определении скорости инициации на различных инициирующих кодонах 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 кодонами терминации. [8] Это произошло из их наблюдения, что 3'-концевые последовательности 18S рРНК из Drosophila melanogaster , Saccharomyces cerevisiae и клеток кролика идентичны: GAUCAUUA -3'OH. ​​[9] Сохранение этой последовательности между такими отдаленно родственными эукариотами подразумевает, что этот нуклеотидный тракт играет важную роль в клетке. Поскольку эта консервативная последовательность содержала комплемент каждого из трех эукариотических кодонов терминации (UAA, UAG и UGA), было предложено играть роль в терминации синтеза белка у эукариот. Аналогичная роль 3'-конца 16S рРНК в распознавании триплетов терминации в E.coli была предложена в 1974 году Шайном и Далгарно на основе взаимоотношений комплементарности между 3'-концевым UUA-OH в 16S рРНК и кодонами терминации E.coli . [ требуется ссылка ] В фаге F1 , классе вирусов, которые заражают бактерии, последовательность, кодирующая первые несколько аминокислот, часто содержит триплеты терминации в двух неиспользуемых рамках считывания. [ требуется дополнительное объяснение ] [10] В комментарии к этой статье было отмечено, что комплементарное спаривание оснований с 3'-концом 16S рРНК может служить для прерывания образования пептидной связи после инициации вне фазы. [11]

Последовательность и экспрессия белка

Мутации в последовательности Шайна–Дальгарно могут снижать или повышать [12] трансляцию у прокариот. Это изменение обусловлено снижением или повышением эффективности спаривания мРНК-рибосомы, о чем свидетельствует тот факт, что компенсаторные мутации в 3'-концевой последовательности 16S рРНК могут восстанавливать трансляцию.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Malys N (2012). "Последовательность Шайна-Дальгарно бактериофага T4: GAGG преобладает в ранних генах" . Molecular Biology Reports . 39 (1): 33–9. doi :10.1007/s11033-011-0707-4. PMID  21533668. S2CID  17854788.
  2. ^ Бенелли, Д.; Лондей, П. (январь 2011 г.). «Инициация трансляции у архей: консервативные и домен-специфические особенности». Труды биохимического общества . 39 (1): 89–93. doi :10.1042/BST0390089. PMID  21265752.
  3. ^ Hunt JA (1970). «Исследования терминальной последовательности рибонуклеиновой кислоты с высокой молекулярной массой. 3'-концы рибосомальной РНК ретикулоцитов кролика». Biochemical Journal . 120 (2): 353–363. doi :10.1042/bj1200353. PMC 1179605. PMID 4321896  . 
  4. ^ Shine J, Dalgarno L (1973). «Возникновение диссоциируемой при нагревании рибосомальной РНК у насекомых: наличие трех полинуклеотидных цепей в 26S РНК из культивируемых клеток Aedes aegypti». Журнал молекулярной биологии . 75 (1): 57–72. doi :10.1016/0022-2836(73)90528-7. PMID  4197338.
  5. ^ Dahlberg AE (1989). «Функциональная роль рибосомальной РНК в синтезе белка». Cell . 57 (4): 525–529. doi :10.1016/0092-8674(89)90122-0. PMID  2655923. S2CID  36679385.
  6. ^ Steitz JA, Jakes K (1975). «Как рибосомы выбирают инициаторные регионы в мРНК: образование пар оснований между 3'-концом 16S рРНК и мРНК во время инициации синтеза белка в Escherichia coli». Proc Natl Acad Sci USA . 72 (12): 4734–4738. Bibcode :1975PNAS...72.4734S. doi : 10.1073/pnas.72.12.4734 . PMC 388805 . PMID  1107998. 
  7. ^ Shine J, Dalgarno L (1975). «Определитель специфичности цистронов в бактериальных рибосомах». Nature . 254 (5495): 34–38. Bibcode :1975Natur.254...34S. doi :10.1038/254034a0. PMID  803646. S2CID  4162567.
  8. ^ Dalgarno L, Shine J (1973). «Консервативная терминальная последовательность в 18S рРНК может представлять терминаторные антикодоны». Nature . 245 (148): 261–262. doi :10.1038/newbio245261a0. PMID  4202225.
  9. ^ Hunt JA (1965). «Исследования терминальной последовательности рибонуклеиновой кислоты с высоким молекулярным весом. Реакция окисленных периодатом рибонуклеозидов, 5'-рибонуклеотидов и рибонуклеиновой кислоты с изониазидом». Biochemical Journal . 95 (2): 541–51. doi :10.1042/bj0950541. PMC 1214355 . PMID  14340106. 
  10. ^ Pieczenik G, Model P, Robertson HD (1974). «Последовательность и симметрия в сайтах связывания рибосом бактериофага f1RNA». Журнал молекулярной биологии . 90 (2): 191–214. doi :10.1016/0022-2836(74)90368-4. PMID  4375722.
  11. ↑ Anon (1976). «Сигналы для синтеза белка». Nature . 260 (5546): 12–13. Bibcode :1976Natur.260...12A. doi : 10.1038/260012a0 .
  12. ^ Джонсон Г. (1991). «Вмешательство в развитие фага лямбда малой субъединицей терминазы фага 21, gp1». Журнал бактериологии . 173 (9): 2733–2738. doi : 10.1128/jb.173.9.2733-2738.1991. PMC 207852. PMID  1826903. 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки