Шайна-Дальгарно ( SD ) последовательность представляет собой сайт связывания рибосом в бактериальной и архей РНК , как правило , расположены вокруг 8 оснований вверх по течению от стартового кодона AUG. [1] Последовательность РНК помогает рекрутировать рибосому в информационную РНК (мРНК), чтобы инициировать синтез белка , выравнивая рибосому со стартовым кодоном. После набора тРНК может добавлять аминокислоты в последовательности, определяемой кодонами, двигаясь вниз по течению от сайта старта трансляции.
Последовательность Шайна – Далгарно обычна у бактерий , но реже у архей . [2] Он также присутствует в некоторых транскриптах хлоропластов и митохондрий . Консенсусная последовательность из шести оснований - это AGGAGG ; в Escherichia coli , например, последовательность - AGGAGGU, тогда как более короткий GAGG доминирует в ранних генах T4 вируса E. coli . [1]
Последовательность Шайна – Далгарно была предложена австралийскими учеными Джоном Шайном и Линн Далгарно .
Признание
Сайты начала перевода
Используя метод , разработанный Hunt, [3] [4] Блеск и Дальгарно показали , что нуклеотидная тракта на 3' - конце от кишечной палочки 16S рРНК (рРНК) (то есть, конец , где перевод начинается) является пиримидин-богатых и имеет определенную последовательность Y ACCUCCU UA . Они предположили, что эти рибосомные нуклеотиды узнают комплементарную последовательность, богатую пуринами. AGGAGGU , который обнаруживается перед стартовым кодоном AUG в ряде мРНК вирусов, поражающих E. coli . [1] Многие исследования подтвердили, что спаривание оснований между последовательностью Шайна-Далгарно 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 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 инициаторные AUG и внутренние и / или вне рамочные последовательности AUG. Степень спаривания оснований также играет роль в определении скорости инициации в различных кодонах инициатора AUG.
Прекращение перевода
В 1973 г. Далгарно и Шайн предположили, что у эукариот 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 клеток Drosophila melanogaster , Saccharomyces cerevisiae и 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 прекращении синтеза белка у эукариот. Аналогичная роль 3'-конца 16S рРНК в распознавании терминирующих триплетов в E.coli была предложена в 1974 году Шайном и Далгарно на основе взаимосвязей комплементарности между 3'-концевым UUA-OH в 16S рРНК и терминацией E.coli. кодоны. [ необходима цитата ] В фаге F1 , классе вирусов, которые инфицируют бактерии, последовательность, кодирующая первые несколько 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 Shine-Dalgarno могут уменьшать или увеличивать [12] трансляцию 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
- Консенсусная последовательность Козака, последовательность , которая направляет рибосому на инициирующий кодон у позвоночных .
- Бактериальный перевод
- Архейский перевод
Рекомендации
- ^ а б в Малис Н. (2012). «Последовательность Шайна-Далгарно бактериофага Т4: GAGG преобладает в ранних генах» . Отчеты по молекулярной биологии . 39 (1): 33–9. DOI : 10.1007 / s11033-011-0707-4 . PMID 21533668 .
- ^ Benelli, D; Лондей, П. (январь 2011 г.). «Инициирование трансляции в архее: консервативные и доменные особенности». Труды биохимического общества . 39 (1): 89–93. DOI : 10.1042 / BST0390089 . PMID 21265752 .
- ^ Хант Дж. А. (1970). «Исследования терминальной последовательности высокомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. 3'-концы рибосомной РНК ретикулоцитов кролика» . Биохимический журнал . 120 (2): 353–363. DOI : 10.1042 / bj1200353 . PMC 1179605 . PMID 4321896 .
- ^ 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. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (73) 90528-7 . PMID 4197338 .
- ^ Дальберг А.Е. (1989). «Функциональная роль рибосомальной РНК в синтезе белков». Cell . 57 (4): 525–529. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (89) 90122-0 .
- ^ Стейтц 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 USA . 72 (12): 4734–4738. DOI : 10.1073 / pnas.72.12.4734 . PMC 388805 . PMID 1107998 .
- ^ Шайн Дж, Далгарно Л. (1975). «Детерминант специфичности цистрона в бактериальных рибосомах». Природа . 254 (5495): 34–38. DOI : 10.1038 / 254034a0 . PMID 803646 .
- ^ Далгарно Л., Шайн Дж. (1973). «Консервативная концевая последовательность в 18S рРНК может представлять терминаторные антикодоны». Природа . 245 (148): 261–262. DOI : 10.1038 / newbio245261a0 .
- ^ Хант JA (1965). «Исследования терминальной последовательности высокомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. Реакция окисленных периодатом рибонуклеозидов, 5'-рибонуклеотидов и рибонуклеиновой кислоты с изониазидом» . Биохимический журнал . 95 (2): 541–51. DOI : 10.1042 / bj0950541 . PMC 1214355 .
- ^ Печеник G, Модель P, Робертсон HD (1974). «Последовательность и симметрия в сайтах связывания рибосом f1RNA бактериофага». Журнал молекулярной биологии . 90 (2): 191–214. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (74) 90368-4 .
- ^ Анон (1976). «Сигналы для синтеза белка» . Природа . 260 (5546): 12–13. DOI : 10.1038 / 260012a0 .
- ^ Джонсон G (1991). «Вмешательство в развитие лямбда фага за счет малой субъединицы фаговой 21-терминазы, gp1» . Журнал бактериологии . 173 (9): 2733–2738. DOI : 10.1128 / jb.173.9.2733-2738.1991 . PMC 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) Биологический словарь 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. DOI : 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, присутствующая в амино-конце лактатдегидрогеназы плазмодия, влияет на продукцию эукариотического белка, экспрессируемого в прокариотической системе». Молекулярная биотехнология . 54 (2): 602–608. DOI : 10.1007 / s12033-012-9602-Z . PMID 23011788 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Внешние ссылки
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=eurekah.section.19320