Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с RetroN .
Ретрон msr РНК
RF00170.jpg
Прогнозируемая вторичная структура и сохранение последовательности msr
Идентификаторы
СимволMSR
РфамRF00170
Прочие данные
Тип РНКГен
Домен (ы)Бактерии
ТАКТАК: 0000233
Структуры PDBPDBe

Retron является идеальной отправной точкой ДНК - последовательность , обнаруженную в геноме многих бактерий вида , который кодирует обратную транскриптазу и уникальной одноцепочечной ДНК / РНК гибрид называется многокопийную одноцепочечной ДНК (msDNA). Ретрон msr РНК представляет собой некодирующую РНК, продуцируемую элементами ретрона, и является непосредственным предшественником синтеза msDNA. РНК msr ретрона складывается в характерную вторичную структуру, содержащую консервативный гуанозин.остаток на конце петли стебля. Синтез ДНК кодируемой ретроном обратной транскриптазой (RT) приводит к образованию химеры ДНК / РНК, которая состоит из небольшой одноцепочечной ДНК, связанной с небольшой одноцепочечной РНК. Нить РНК присоединяется к 5'- концу цепи ДНК через 2'-5'-фосфодиэфирную связь, которая начинается в положении 2 'консервативного внутреннего остатка гуанозина.

Оперон ретрона несет промоторную последовательность P, которая контролирует синтез транскрипта РНК, несущего три локуса: msr , msd и ret . Продукт гена ret , обратная транскриптаза, преобразует msd / msr часть транскрипта РНК в msDNA.

Элементы ретрона имеют длину около 2 кбайт. Они содержат единственный оперон, контролирующий синтез транскрипта РНК, несущего три локуса, msr , msd и ret , которые участвуют в синтезе msDNA. Участок ДНК msDNA кодируется MSD гена, часть РНК кодируется MSR гена, в то время как продукт в отставке гена обратной транскриптазы похожи на РТС , производимых ретровирусов и других видов ретроэлементов. [1]Как и другие обратные транскриптазы, ретрон RT содержит семь областей консервативных аминокислот (обозначенных 1-7 на рисунке), включая высококонсервативную последовательность tyr-ala-asp-asp (YADD), связанную с каталитическим ядром. RET продукт ген отвечает за обработку HSA / MSR части РНК - транскрипта в msDNA.

В течение многих лет после их открытия у вирусов животных считалось, что обратные транскриптазы отсутствуют у прокариот. Однако в настоящее время элементы, кодирующие RT, то есть ретроэлементы , были обнаружены у самых разных бактерий. Ретроны были первым семейством ретроэлементов, обнаруженных у бактерий; два других семейства известных бактериальных ретроэлементов - это интроны группы II и ретроэлементы, создающие разнообразие (DGR). [2] Интроны группы II представляют собой наиболее хорошо охарактеризованный бактериальный ретроэлемент и единственный тип, который, как известно, проявляет автономную подвижность; они состоят из RT, закодированной в каталитической самосплайсинговой структуре РНК. Подвижность интронов группы II опосредуется рибонуклеопротеином.состоящий из интронного лариата, связанного с двумя кодируемыми интронами белками. Второе семейство бактериальных ретроэлементов, DGR, не является мобильным, но функционирует для диверсификации последовательностей ДНК. [3] Например, DGR опосредуют переключение между патогенной и свободноживущей фазами Bordetella . [4]

Поскольку ретроны неподвижны, их появление у различных видов бактерий не является феноменом « эгоистичной ДНК ». Скорее ретроны должны давать организму-хозяину некоторое избирательное преимущество. В чем может заключаться это преимущество, неизвестно. За исключением продуцирования мсДНК, с ними не было связано никакого четкого фенотипа. Несмотря на обширные исследования, очень мало известно о функции мсДНК, подвижности ретронных элементов или их влиянии на клетку-хозяин. [5] [6] Однако недавние данные свидетельствуют о том, что они играют роль в предотвращении распространения бактериофагов в популяции. [7]

Ретроны превращаются в инструменты редактирования генома . [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Лэмпсон BC, Иноуай M, Иноуай S (2005). «Ретроны, мсДНК и бактериальный геном» (PDF) . Cytogenet Genome Res . 110 (1–4): 491–499. DOI : 10.1159 / 000084982 . PMID  16093702 .
  2. ^ Simon DM, Zimmerly S (2008). «Разнообразие не охарактеризованных обратных транскриптаз в бактериях» . Nucleic Acids Res . 36 (22): 7219–7229. CiteSeerX 10.1.1.358.8390 . DOI : 10.1093 / NAR / gkn867 . PMC 2602772 . PMID 19004871 .   
  3. ^ Medhekar B, Mille JF (2007). «Разнообразие ретроэлементов» . Текущее мнение в микробиологии . 10 (4): 388–395. DOI : 10.1016 / j.mib.2007.06.004 . PMC 2703298 . PMID 17703991 .  
  4. ^ Лю М, Джинджери М, Доулатов С.Р., Лю Y, Ходес А, Бейкер С., Дэвис П., Симмондс М., Черчер С., Мунгалл К., Квейл М.А., Престон А., Харвилл Е.Т., Маскелл Д.Д., Эйзерлинг Ф.А., Пархилл Дж., Миллер JF (2004). «Геномный и генетический анализ бактериофагов Bordetella, кодирующих кассеты переключения тропизма, опосредованные обратной транскриптазой» . J. Bacteriol . 186 (5): 1503–1517. DOI : 10.1128 / JB.186.5.1503-1517.2004 . PMC 344406 . PMID 14973019 .  
  5. ^ Ахмед, AM; Симамото Т. (2003). «msDNA-St85, многокопийная одноцепочечная ДНК, выделенная из серовара Typhimurium LT2 Salmonella enterica с геномным анализом ее ретрона» . FEMS Microbiol Lett . 224 (2): 291–297. DOI : 10.1016 / S0378-1097 (03) 00450-6 . PMID 12892895 . 
  6. ^ Лэмпсон, Британская Колумбия; Сюй С; Рис SA; Иноуэ С (2002). «Частичная копия msDNA из нового ретронного элемента, вероятно, представляет собой ретротранспозицию ДНК, обнаруженную в миксобактериях Nannocystis exedens ». Джин . 299 (1–2): 251–261. DOI : 10.1016 / S0378-1119 (02) 00977-0 . PMID 12459273 . 
  7. ^ Миллман А, Бернхайм А, Stokar-Avihail А, Т Федоренко, Voichek М, Ливитта А, Оппенгеймера-Shaanan Y, Сорек Р. (2020). «Бактериальные ретроны в защите от фагов». Cell . 183 (6): 1551–1561. DOI : 10.1016 / j.cell.2020.09.065 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  8. ^ Саймон AJ, Эллингтон AD, Финкельштейн IJ. (2019). «Ретроны и их применение в геномной инженерии» . Исследования нуклеиновых кислот . 47 (21): 11007–11019. DOI : 10.1093 / NAR / gkz865 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница для РНК Retron msr в Rfam
  • Загадочная молекула в бактериях оказывается на страже на EurekAlert !, 5 ноября 2020 г. Источник: WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE