Последовательность Шайна – Далгарно - Shine–Dalgarno sequence

В Шайн – Далгарно (SD) последовательность это сайт связывания рибосом в бактериальных и архейных информационная РНК, обычно находится около 8 баз вверх по течению из стартовый кодон АВГ.[1] Последовательность РНК помогает рекрутировать рибосома к информационная РНК (мРНК) инициировать синтез белка путем совмещения рибосомы со стартовым кодоном. После приема на работу тРНК может добавлять аминокислоты в последовательности, продиктованной кодонами, двигаясь вниз по течению от сайта старта трансляции.

Последовательность Шайна – Далгарно распространена в бактерии, но реже в археи.[2] Он также присутствует в некоторых хлоропласт и митохондриальный стенограммы. Шесть базовых консенсусная последовательность является AGGAGG; в кишечная палочка, например, последовательность - AGGAGGU, а более короткая GAGG доминирует в Кишечная палочка вирус Т4 ранние гены.[1]

Последовательность Шайна – Далгарно была предложена Австралийский ученые Джон Шайн и Линн Далгарно.

Признание

Сайты начала переводов

Используя метод, разработанный Хантом,[3][4] Шайн и Дальгарно показали, что нуклеотидный тракт 3 'конец из Кишечная палочка 16S рибосомная РНК (рРНК) (то есть конец, на котором перевод начинается) богатый пиримидином и имеет определенную последовательность YACCUCCUUA. Они предположили, что эти рибосомные нуклеотиды узнают комплементарную последовательность, богатую пуринами. АГГАГГУ, который обнаруживается перед стартовым кодоном AUG в ряде мРНК, обнаруженных в вирусах, которые влияют на Кишечная палочка.[1] Многие исследования подтвердили, что спаривание оснований между последовательностью Shine-Dalgarno в мРНК и 3'-концом 16S рРНК имеет первостепенное значение для инициации трансляции бактериальными рибосомами.[5][6]

Учитывая комплементарную взаимосвязь между рРНК и последовательностью Shine-Dalgarno в мРНК, было предложено, что последовательность на 3'-конце рРНК определяет способность прокариотической рибосомы транслировать определенный ген в мРНК.[7] Спаривание оснований между 3'-концом рРНК и последовательностью Shine-Dalgarno в мРНК является механизмом, с помощью которого клетка может различать инициаторные AUG и внутренние и / или выходящие за рамки AUG последовательности. Степень спаривания оснований также играет роль в определении скорости инициации в различных кодонах инициатора AUG.

Прекращение перевода

В 1973 г. Далгарно и Шайн предложили, чтобы в эукариоты 3'-конец малой 18S рРНК может играть роль в прекращении синтеза белка за счет комплементарного спаривания оснований с терминирующими кодонами.[8] Это произошло из их наблюдения, что 3'-концевые последовательности 18S рРНК из Drosophila melanogaster, Saccharomyces cerevisiae, и клетки кролика идентичны: GAUCAUUA -3'OH.[9] Сохранение этой последовательности между такими удаленно родственными эукариотами подразумевает, что этот нуклеотидный тракт играет важную роль в клетке. Поскольку эта консервативная последовательность содержала комплемент каждого из трех кодонов терминации эукариот (UAA, UAG и UGA), было предложено играть роль в прекращении синтеза белка у эукариот. Аналогичная роль 3'-конца 16S рРНК в распознавании терминирующих триплетов в Кишечная палочка был предложен в 1974 году Шайном и Далгарно на основе отношений комплементарности между 3'-концевым UUA-OH в 16S рРНК и Кишечная палочка кодоны терминации.[нужна цитата ] В Фаг F1, класс вирусов, которые инфицируют бактерии, последовательность, кодирующая несколько первых аминокислот, часто содержит триплеты терминации в двух неиспользуемых рамках считывания.[требуется дальнейшее объяснение ][10] В комментарии к этой статье было отмечено, что комплементарное спаривание оснований с 3'-концом 16S рРНК может служить для прекращения образования пептидной связи после противофазной инициации.[11]

Последовательность и экспрессия белка

Мутации в последовательности Шайна – Далгарно может уменьшать или увеличивать[12] перевод у прокариот. Это изменение связано с уменьшением или повышением эффективности спаривания мРНК-рибосома, о чем свидетельствует тот факт, что компенсаторные мутации в 3'-концевой последовательности 16S рРНК могут восстанавливать трансляцию.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c Малыс Н (2012). «Последовательность Шайна-Далгарно бактериофага Т4: GAGG преобладает в ранних генах». Отчеты по молекулярной биологии. 39 (1): 33–9. Дои:10.1007 / s11033-011-0707-4. PMID  21533668.
  2. ^ Benelli, D; Лондей, П. (январь 2011 г.). «Инициирование трансляции в архее: консервативные и предметно-зависимые особенности». Сделки Биохимического Общества. 39 (1): 89–93. Дои:10.1042 / BST0390089. PMID  21265752.
  3. ^ Хант Джей А. (1970). «Исследования концевой последовательности высокомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. 3'-концы рибосомной РНК ретикулоцитов кролика». Биохимический журнал. 120 (2): 353–363. Дои:10.1042 / bj1200353. ЧВК  1179605. PMID  4321896.
  4. ^ Шайн Дж, Далгарно Л (1973). «Возникновение термодиссоциируемой рибосомальной РНК у насекомых: наличие трех полинуклеотидных цепей в 26S РНК из культивированных клеток Aedes aegypti». Журнал молекулярной биологии. 75 (1): 57–72. Дои:10.1016/0022-2836(73)90528-7. PMID  4197338.
  5. ^ Дальберг А.Е. (1989). «Функциональная роль рибосомальной РНК в синтезе белка». Ячейка. 57 (4): 525–529. Дои:10.1016/0092-8674(89)90122-0.
  6. ^ Стейтц Дж. А., Джейкс К. (1975). «Как рибосомы выбирают участки 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 USA. 72 (12): 4734–4738. Дои:10.1073 / pnas.72.12.4734. ЧВК  388805. PMID  1107998.
  7. ^ Шайн Дж, Далгарно Л. (1975). «Детерминант специфичности цистронов в бактериальных рибосомах». Природа. 254 (5495): 34–38. Дои:10.1038 / 254034a0. PMID  803646.
  8. ^ Далгарно Л., Блеск Дж. (1973). «Консервативная концевая последовательность в 18S рРНК может представлять терминаторные антикодоны». Природа. 245 (148): 261–262. Дои:10.1038 / newbio245261a0.
  9. ^ Хант Дж. А. (1965). «Исследования концевой последовательности высокомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. Реакция окисленных периодатом рибонуклеозидов, 5'-рибонуклеотидов и рибонуклеиновой кислоты с изониазидом». Биохимический журнал. 95 (2): 541–51. Дои:10.1042 / bj0950541. ЧВК  1214355.
  10. ^ Печеник G, Модель P, Робертсон HD (1974). «Последовательность и симметрия в сайтах связывания рибосом f1RNA бактериофага». Журнал молекулярной биологии. 90 (2): 191–214. Дои:10.1016/0022-2836(74)90368-4.
  11. ^ Анон (1976). «Сигналы для синтеза белка». Природа. 260 (5546): 12–13. Дои:10.1038 / 260012a0.
  12. ^ Джонсон G (1991). «Вмешательство в развитие лямбда-фага малой субъединицей 21-терминазы фага, gp1». Журнал бактериологии. 173 (9): 2733–2738. Дои:10.1128 / jb.173.9.2733-2738.1991. ЧВК  207852. PMID  1826903.

дальнейшее чтение

  • Воет Д. и Воет Дж. (2004). Биохимия (3-е изд.). John Wiley and Sons Inc., стр. 1321–1322 и 1342–1343.
  • Hale WG, Marham JP, Saunders VA eds (1995) Словарь биологии Коллинза, (2-е изд) Последовательность Шайна-Далгарно (SD). 565 с.
  • Левин Б. (1994) Гены В. Издательство Оксфордского университета. С. 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). «Инициирование перевода: можно ожидать вариаций в механизме». Клеточные и молекулярные науки о жизни. 68 (6): 991–1003. Дои:10.1007 / s00018-010-0588-z. PMID  21076851.
  • Чичек Мустафа, Мутлу Озал, Эрдемир Айсегуль, Озкан Эбру, Сарикай Юнус, Тургут-Балик Дилек (2013). «Единичная мутация в последовательности, подобной шайну-Далгарно, присутствующей в амино-терминале лактатдегидрогеназы плазмодия, влияет на продукцию эукариотического белка, экспрессируемого в прокариотической системе». Молекулярная биотехнология. 54 (2): 602–608. Дои:10.1007 / s12033-012-9602-z. PMID  23011788.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)

внешние ссылки