Ma `lumot

Nima uchun AUG boshlanish kodoni hisoblanadi?

Nima uchun AUG boshlanish kodoni hisoblanadi?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

AUG boshlang'ich kodoni bo'lishining sabablari bormi? Tarjima turli kodonlar bilan boshlana olmaydimi?


Yaxshi savol (agar transkripsiya va tarjimada biroz aralashsa!)

AUG har doim boshlang'ich kodon emas, lekin kodon nima bo'lishidan qat'i nazar, u har doim metioninni kodlaydi (yoki fMet, lekin baribir Metning o'zgarishi), hatto kodon boshqa aminokislotalarni kodlagan bo'lsa ham. Ushbu birinchi bosqichni tartibga solish uchun eIF2 [eukaryada] tomonidan boshqariladigan alohida uzatish RNK ​​(tRNAi, tashabbuskor tRNK) ishlatiladi.

Shu nuqtai nazardan, "nima uchun bu o'ziga xos tashabbuskor tRNK" emas, balki "nima uchun AUG" degan savol kamroq, javob shundaki, u cho'zilish omillarini bog'laydigan va shuning uchun ribosomaga mo'ljallangan cho'zilgan tRNKlardan ajratib turadigan ma'lum ketma-ketlik elementlari va modifikatsiyalariga ega. Ribosomal P joyi o'rniga A va B joylari (funktsiya shaklga bog'liq bo'lib, u asosan mavjud yangi paydo bo'lgan zanjir polipeptidini uzaytirish uchun emas, balki transkripsiyani o'rnatish uchun shakllangan).

"Identifikator elementlari tRNKning tashabbuskori tuzilishini yaxshi sozlaydi va ko'payib borayotgan dalillar shuni ko'rsatadiki, tRNK tanasi boshlang'ich kodon topilganligi haqidagi signalni boshlashdan oldingi kompleksning qolgan qismiga uzatishda ishtirok etadi." - Kolits va Lorsh, 2010 yil

Boshqa boshlang'ich kodonlar faqat tabiiy kimyoviy o'zgarishlardan (yoki evolyutsiyadan, qaysi tomondan qarashni istasangiz) turli xil kodonlarni tan oladigan oqsil shakllarini keltirib chiqaradi.

Tarjimani boshlash uchun mexanizm ishlaydi va shuning uchun "saqlangan" - evolyutsiya uni saqlab qolgan va shuning uchun u har doim bir xil kodon (ko'p yoki kamroq). Arxeylar juda o'xshash shakldagi tRNKi qabul qiluvchi poyaga ega va bir xil darajada yaxshi ligand bo'lib, bu tizim qanchalik qadimiy ekanligini ko'rsatadi va organizm uchun mutatsiya (3,5 milliard yil) orqali bunday tizimni o'zgartirish qanchalik qiyin bo'lishi kerakligi haqida fikr beradi. evolyutsiya noto'g'ri bo'lishi mumkin emas! va hokazo haha).

AUG bo'lmagan kodonlar ham (xamirturush va sutemizuvchilar hujayralarida) qo'llaniladi, degan qismni shunchaki yoritib qo'ymaslik uchun, quyida AUG asoslarining 1 (va faqat 1) o'zgarishi aniqlangan tadqiqotdan olingan. tarjima boshlanishi:

"Tabiiy ravishda sodir bo'lgan noto'g'ri tanib olish shuni ko'rsatadiki, uchta asosli juftlashgan AUG kodonidan ikkita tayanch-juft yaqin qarindosh kodonlarni ajratish xatolarga olib keladi. eIF1 va eIF2b kabi tarjimani boshlash omillaridagi mutatsiyalar bu xatolar darajasini yanada oshiradi.

AUG bo'lmagan kodonlar va Met-tRNAi antikodonlari o'rtasidagi ikkita tayanch-juftlik o'zaro ta'siri tarjimani boshlash uchun etarli bo'lib, yovvoyi turdagi eIF1 AUG boshlang'ich joyini skanerlashda to'g'ri tayanch-juftlik shovqinlarini kuzatishda rol o'ynashini ko'rsatadi. Ushbu AUG bo'lmagan boshlang'ich kodonlarda tarjimani boshlashda AUG bo'lmagan individual kodonga mos keladigan qarindosh tRNK emas, balki Met-tRNAi qo'llanilishi taxmin qilingan.

Tarjimani boshlash kompleksi boshqa tRNKlardan farqli o'laroq, faqat Met-tRNAi ni bog'laydi, chunki Met-tRNAi o'ziga xos ketma-ketlik va tizimli xususiyatlarga ega bo'lib, uni uchlamchi kompleksning eIF2 ga yuklash va ribosomaning P joyiga moslashish imkonini beradi. "pastki" data-s-popover-placement="bottom" title="Bildirishnomalarni olish uchun ushbu javobga amal qiling"> Kuzatish


Eukaryotlar bo'yicha so'nggi empirik tadqiqotlardan (Vang va boshq., 2018) asosan AUG bo'lmagan boshlang'ich kodonlar kontekstga bog'liq [tarjimani boshlash] samaradorligiga ega, AUG esa "ishonchli narsa", ya'ni uni o'rab turgan nukleotidlar kam ta'sir qiladi. uning samaradorligi.

Buning uchun ba'zi nazariy biokimyoviy tushuntirishlar mavjud, men ularni shunchaki keltiraman:

Biz AUG bo'lmagan kodonlar AUG kodonlariga qaraganda atrofdagi nukleotidlar ketma-ketligi kontekstiga ko'proq bog'liqligini ko'rsatdik. AUG boshlang'ich kodoni va tRNK inisiatorining antikodoni o'rtasidagi asos juftligi, shuningdek skanerlash ribosomasi va boshlang'ich kodonni o'rab turgan nukleotidlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir (masalan, eukaryotik boshlash omili 2a Arg55 va -3 pozitsiyasi o'rtasidagi o'zaro ta'sir [...]) Tarjima boshlanishi sodir bo'lishi uchun ochiq konformatsiyadan yopiq konformatsiyaga o'tish uchun oldindan boshlash kompleksi. Ko'pchilik oldindan boshlash komplekslari samarali yoki samarasiz kontekst bo'ladimi, AUG boshlang'ich kodoniga duch kelganda tarjima boshlanishini boshdan kechiradi, chunki kodon va antikodon o'rtasidagi kuchli o'zaro ta'sir konformatsion siljish uchun etarli energiya beradi. Biroq, AUG bo'lmagan boshlang'ich kodon va antikodon o'rtasidagi nomuvofiqliklar kodon va antikodonning bog'lanish energiyasini kamaytiradi. Shuning uchun, dastlabki kompleks va "kontekst nukleotidlari" o'rtasidagi o'zaro ta'sirlarning hissasi yanada muhimroq va zarur bo'ladi. Shuningdek, biz ketma-ketlik konteksti, xususan, +4 pozitsiyasi har bir AUG bo'lmagan boshlang'ich kodonning samaradorligiga boshqacha ta'sir qilishini ko'rsatdik. +4 pozitsiyasining kuzatilgan differentsial effekti ketma-ketlik xususiyatlari TIS samaradorligiga kodonga xos ta'sir ko'rsatishi mumkinligini ko'rsatadi. Kodonga xos ta'sirga ega bo'lgan boshqa xususiyatlar ham bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, jurnalistlar o'rtasidagi bu xususiyatlardagi farqlar, nima uchun ba'zi oldingi tadqiqotlar GUG yoki ACG ni eng samarali AUG bo'lmagan boshlang'ich kodon sifatida aniqlaganini tushuntirishi mumkin […], boshqalari esa bizning topilmalarimiz bilan rozi […].

Shuningdek, qog'ozda ta'kidlanganidek, ba'zi burchak holatlarida (o'ziga xos ketma-ketliklar) AUG bo'lmagan kodonni o'z ichiga olgan ketma-ketlik AUGni o'z ichiga olgan boshqa ketma-ketlik kabi "samarador" bo'lishi mumkin. (Quti syujetidan menga AUG bo'lmagan ba'zi ketma-ketliklarga o'xshaydi yaxshiroq Ba'zi AUG ketma-ketliklaridan ko'ra samaradorlik, lekin qog'oz uni "yaxshi" deb ifodalaydi.)

Qanday bo'lmasin, samaradorlikning bu teskari o'zgarishi faqat ma'lum bir ketma-ketlikda sodir bo'ladi. Barcha ketma-ketliklar bo'yicha o'rtacha AUG eng yaxshi samaradorlikka ega.


Agar prokariotlarga [evolyutsiya davridan uzoqroqqa] borsak, 2017-yilda E.coli-da barcha potentsial boshlang'ich kodonlar bo'yicha shunga o'xshash tadqiqot o'tkazildi. Rasm biroz boshqacha, ya'ni AUG hali ham ko'rsatkich bo'yicha oldinda. samaradorlik, lekin GUG va UUG bilan birgalikda boshqalardan ancha oldinda o'ziga xos klaster hosil qiladi.

Men ko'rib chiqishda topilgan standart tushuntirish shundan iboratki, AUG, GUG va UUG hammasi fMet-tRNAfMet tomonidan dekodlangan. (Shuningdek, bu yerda eski sharh asosida javob berilgan.) Aslida eski sharh biroz ko'proq tushuncha beradi:

AUG eng keng tarqalgan tashabbuskor kodondir, chunki u fMet-tRNKdagi CAU antikodoni bilan eng barqaror o'zaro ta'sirni hosil qiladi.

Albatta, bu ferment qanday qilib boshlang'ich kodonlar bilan birgalikda rivojlanganligini (u dekodlashini) so'rash mumkin. Lekin men bunga javob topa olmadim. Men buni alohida savol sifatida bermoqchiman.


Avvalo, bu kodlash ketma -ketligi, ochiq o'qish ramkasi (ORF) va AUG bilan boshlanadigan gen emas. Bundan tashqari, turli xil boshlash kodonlari bilan boshlanadigan bir nechta ORFlar mavjud, ular normadan ko'ra istisnolardir.

Ehtiyojga kelsak, START va STOP kodonlarini tinish belgilari sifatida tasavvur qilishingiz mumkin. AUG jumlaning birinchi (bosh) harfi kabi o'qiladi (agar tinish belgilarining ta'rifini biroz kengaytirishga ruxsat bersangiz). Tarjima jarayonini o'qing, ribosoma UTRlarni o'z ichiga olgan mRNK molekulasiga qo'shiladi, u endi tarjima qilishni boshlashi kerakligini ko'rsatuvchi sifatida AUG kodonidan foydalanadi.

UTRlar tarjima qilinmagan hududlardir va ko'pincha tarjimani boshqarishi mumkin bo'lgan tartibga soluvchi ketma-ketlikni o'z ichiga oladi. Biroq, ular yakuniy protein mahsulotida bo'lmasligi kerak, shuning uchun uyali qurilmalar UTR qayerda tugashini va kodlash ketma-ketligi boshlanishini bilish usuliga muhtoj.


Savolning talqini

Bu yerda ikkita savol bor. Muqobil boshlang'ich kodonlar haqidagi gap haqiqatga to'g'ri keladi va Lui Maddoks tomonidan yaxshi javob berilgan. Ikkinchisi evolyutsion savol bo'lib, men uni qayta ko'rib chiqaman

"Nega metionin boshlang'ich aminokislota sifatida tanlangan?"

Lui Maddoks singari men bunga javob berishning deyarli imkoni yo'qligini aytgan bo'lardim. Biroq, ma'lum bo'lishicha, kamida bitta gipoteza bor - ehtimol Maddoxning javobiga sharhlar bilan bog'liq - shuning uchun men uni taqdim etish va muhokama qilishni foydali deb bilaman.

Boshlovchi sifatida metionin uchun tartibga soluvchi gipoteza

Ushbu gipoteza Bhattacharyyaa va Varshney tomonidan RNK Biology (2016) dagi maqolada taqdim etilgan. (Toʻliq versiyaga kirish uchun shaxsiy yoki institutsional obuna talab qilinishi mumkin.) Ularning dalillarini quyidagicha umumlashtirish mumkin:

  • Metionin oqsillarda boshqa alifatik aminokislotalar yon zanjirlari qila olmaydigan rolni bajarmaydi va oqsillardagi eng kam uchraydigan aminokislotalardan biridir.
  • Metionin sintezi aminokislotalar orasida eng yuqori metabolik narxga ega
  • Metioninning sintezi (va N.-formil metionin) bir uglerod almashinuviga bog'liq.
  • Shuning uchun uning tarjima tashabbuskori sifatida qabul qilinishi oqsil sintezi faqat bitta uglerodli metabolizm uchun hujayrada etarli energiya mavjud bo'lganda sodir bo'lishini ta'minlash uchun bo'lishi mumkin edi.
  • Bundan tashqari, talab SrRNK va ba'zi tRNKlarning metilatsiyasi uchun adenozil metionin oqsil sintezining boshqa komponentlari bilan o'ziga xos bog'lanishni ifodalaydi.

[Metionin sintezi - Bergdan va boshqalar., 24.2.7-bo'lim]

Izohlar

Shaxsan menda bu gipoteza bilan bog'liq qiyinchilik shundan iboratki, men birinchi navbatda mexanizm rivojlanishini kutaman, tartibga solish keyinroq paydo bo'ladi. Alvares-Karrenyo va boshqalar taklif qilganidek, metionin xuddi shunga o'xshash hidrofobik aminokislotalarni, masalan, norleysinni erta genetik koddan siqib chiqargan bo'lsa, buning mumkin bo'lgan usullaridan biri. kodon, boshqa SE biologiya savoliga nisbatan muhokama qilinganidek.

[Metioninning hosil bo'lishi - Bergdan va boshqalar., 29.21-rasm]


Nima uchun AUG boshlang'ich kodoni hisoblanadi?

Ushbu maqola Pavel Mackiewiczning https://doi.org/10.1002/bies.202000061 "Ko'rish uchun g'oya" maqolasida sharhlangan.

Abstrakt

Nazariy minimal RNK halqalarining oqilona dizayni AUG ni universal boshlang'ich kodoni sifatida oldindan belgilaydi. Ushbu dizayn minimal ketma-ketlik uzunligi bo'yicha kodlangan aminokislotalarning xilma-xilligini maksimal darajada oshiradi, silikon nazariy minimal RNK halqalarini, nomzod ajdodlar genlarini belgilaydi. RNK halqalari 21 ta aminokislota va to'xtash kodonini ketma-ket uchta tarjima raundidan so'ng kodlaydi va degradatsiyani kechiktiruvchi stend-loop soch ipini hosil qiladi. Yigirma beshta RNK halqalari ushbu cheklovlarga mos keladi, o'ntasi universal boshlash kodoni AUG bilan boshlanadi. Qolgan RNK halqalari orasida birinchi kodon moyilligi mavjud emas. RNK halqasi dizayni AUG ni boshlang'ich kodoni sifatida oldindan belgilaydi. Bu boshlang'ich kodoni sifatida AUG uchun hali yagona tushuntirishdir. RNK halqasining dizayni yuqorida tavsiflangan qo'shimcha RNK halqasi gen va tRNKga o'xshash xususiyatlarni aniqlaydi, chunki u hayotning dastlabki RNKlaridagi cheklovlarni taqlid qiladi.


Etaksiz mRNKni translatsiya qilish uchun kodon-antikodon komplementarligi emas, balki AUG boshlash kodoni talab qilinadi. Escherichia coli

Mikrobiologiya kafedrasi, Mayami universiteti, Oksford, OH 45056, AQSh.

Mikrobiologiya kafedrasi, Mayami universiteti, Oksford, OH 45056, AQSh.

Mikrobiologiya kafedrasi, Mayami universiteti, Oksford, OH 45056, AQSh.

Mikrobiologiya kafedrasi, Mayami universiteti, Oksford, OH 45056, AQSh.

Abstrakt

ni aniqladik in vivo "etakchisiz" ning tarjima samaradorligilacZ an'anaviy etakchi bilan solishtirganda lacZ ichida Shine–Dalgarno (SD) ketma-ketligi bilan va holda Escherichia coli va etakchining SD ketma-ketligini o'zgartirishni aniqladi lacZ konsensusdan 5′-AGGA-3′ dan 5′-UUUU-3′ga translatsiya samaradorligi 15 baravar kamayishiga olib keladi, ammo yetakchini butunlay olib tashlash faqat ikki baravar kamayishiga olib keladi. SD ketma-ketligi yo'q rahbarning olib tashlanishi bilan bir vaqtda tarjimaning ko'payishi, rahbar yo'qligida kodlash ketma-ketligida kuchliroq yoki yangi tarjima signallari mavjudligini ko'rsatadi. Shunday qilib, biz AUG boshlang'ich kodonini boshqa tabiiy ravishda paydo bo'lgan boshlash kodonlariga (GUG, UUG, CUG) o'zgartirish orqali ta'minlangan translatsiya signallarining o'zgarishini lider borligida va yo'qligida ko'rib chiqdik va etakchi ketma-ketliklarga ega bo'lmagan mRNKlar bir-biriga bog'liqligini aniqladik. AUG boshlang'ich kodoni, etakchi mRNK esa yo'q. Bu shuni ko'rsatadiki, etakchi ketma-ketliklarga ega bo'lmagan mRNKlar mukammal kodon-antikodon komplementarligiga ko'proq bog'liq yoki samarali boshlash komplekslarini hosil qilish uchun ketma-ketlikka xos tarzda AUG boshlash kodonini talab qiladi. Kompensatsion antikodon mutatsiyalari bo'lgan mutant inisiator tRNK etakchi, ammo etakchi bo'lmagan mRNKlarning UAG boshlang'ich kodonlari bilan ifodalanishini tikladi, bu kodon-antikodon komplementarligi etakchi ketma-ketliklarga ega bo'lmagan mRNKni tarjima qilish uchun etarli emasligini ko'rsatadi. Ushbu ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, o'zaro bog'liq bo'lgan AUG boshlash kodoni tarjima qilinmagan etakchi bo'lmaganda kuchliroq va boshqacha tarjima signali bo'lib xizmat qiladi.


Terapevtik yo'nalishlar II: Saraton, yuqumli kasalliklar, yallig'lanish va immunologiya va dermatologiya

7.27.5.1.10 Peptid deformilaza (PDF) terapevtik maqsad sifatida

Prokaryotik tarjima N-formilmetionin bilan boshlanadi va hosil bo'lgan oqsillar funktsional etuk bo'lish uchun N-terminal modifikatsiyasidan o'tadi. Bu PDF tomonidan katalizlangan N-formil guruhini, so'ngra metionin aminopeptidaza ta'sirida metionin qoldig'ini bosqichma-bosqich olib tashlashni o'z ichiga oladi. 427 Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ushbu modifikatsiyadan o'tmagan oqsillar faol emas va so'nggi yillarda PDF-ni nishonga olish orqali yangi antibakterial vositalarni ishlab chiqish bo'yicha ilmiy urinishlar ko'paymoqda. 428–430 Apikoplastda lokalizatsiyasini ko'rsatuvchi signal ketma-ketligiga ega yadroviy kodlangan PDF yaqinda aniqlandi. P. falciparum, 431 va uning kristall tuzilishi 2,2 Å ruxsatda mavjud. 432,433 Bir qator standart PDF ingibitorlariga nisbatan sezgirligi uning dori maqsadi sifatida muhimligini ta'kidladi. 431 434

Inson mitoxondriyalaridan olingan PDF dastlab ishlamaydi deb hisoblangan bo'lsa-da, yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar bu ferment faol va aktinoninga asoslangan bir qator PDF ingibitorlariga sezgir ekanligini ko'rsatdi. Ushbu birikmalar mitoxondriyal membrana potentsialiga ta'sir qilish orqali o'simta hujayralarida antiproliferativ ta'sir ko'rsatdi. 435 PfPDF asosidagi dori-darmonlarni ishlab chiqishda to'siq bo'lishi mumkin bo'lgan yana bir omil - bu qarshilikning rivojlanishi ehtimoli, chunki yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlarda ko'rsatilgan. Escherichia coli. 436


Genetik kodonlarning xossalari

Genetik kod quyidagi asosiy xususiyatlarga ega:

Universallik

Genetik kod universaldir, ya'ni barcha tirik organizmlar o'ziga xos aminokislotalarni (20) kodlaydigan bir xil miqdordagi genetik kodonlarga (64) ega bo'ladi. Barcha organizmlar orasida genetik kodning o'xshashligi tufayli barcha organizmlarning (prokariotlardan tortib eukariotlargacha) evolyutsiya tarixi bir xil bo'ladi.

Aniq

Genetik kodonlar noaniq yoki gen kodlash tizimining kodonlari bir vaqtning o'zida bitta aminokislotani kodlaydi.

Ortiqcha

Genetik kod ortiqcha bo'ladi, chunki 20 ta aminokislotalar 64 ta kodon birikmasi bilan kodlangan, ya'ni bir yoki bir nechta kodonlar bitta turdagi aminokislotalarni kodlashi mumkin. Shuning uchun bitta aminokislota kodonning turli birikmalari bilan kodlanishi mumkin. Masalan; misol uchun, tirozin ikkalasi tomonidan kodlangan aminokislotadir UAU va UAC kodonlar. Biroq, turli xil aminokislotalarni bir vaqtning o'zida bitta kodon bilan kodlash mumkin emas. Bu genetik kodning degeneratsiyasi deb ham ataladi.

Bir-biriga mos kelmaslik

Genetik kodonlar bir-birining ustiga chiqmaydi. Genetik kodlash tizimida bitta kodon bir vaqtning o'zida bitta aminokislotalarni kodlashi mumkin, ya'ni kodon bir vaqtning o'zida ikkita yoki uchta aminokislotalarni kodlay olmaydi.

Uchlik

Bitta kodon birikmasidir uchta nukleotid, buning natijasida genetik kod uchlik kodondir. Uchlik kodonlar barcha to'rtta nukleotid asoslarining har xil birikmasidan hosil bo'ladi.

Uzluksiz va vergulsiz

Genetik kodni o'qish ramkasi uzluksiz, ya'ni ular orasida vergul yoki biron bir belgi yo'q. Oddiy so'zlar bilan aytganda, genetik kod mavjud tinish belgilari yo'q orasida.

O'qish uchun ramka

Genetik kodni o'qish tizimi a dan kodonlarga ega 5′ dan 3′gacha. Genetik kod har doim boshlang'ich kodoni bilan boshlanadi va tugatish kodoni bilan tugaydi. 64 ta kodon 20 ta aminokislotani kodlaydi. Kodonni o'qish ramkasi har doim AUG bilan boshlanadi va keyingi uchta harf ikkinchi kodon bo'ladi va hokazo. Eukariotlarda mRNK kodonlarini o'qish bilan uziladi intronlar, bu mRNK qo'shilishi paytida olib tashlanishi mumkin.

Mutatsiya

mRNK kodonlarini o'qish doirasidagi o'chirish, qo'shish va kiritish kabi har qanday o'zgarishlar sabab bo'ladi. gen mutatsiyalari. Nuqta va xromosoma aberatsiyasi ko'pincha genetik kodonlarning har qanday o'zgarishi natijasida yuzaga keladi. Mutatsiyaga uchragan nukleotidlar ketma-ketligi yoki kodonlar odamning fenotipik xususiyatlariga ta'sir qilishi mumkin.

Kodondan foydalanish noto'g'ri

Bu chastota DNK yoki RNKda bir turdan boshqa turga o'zgarib turadigan kodonlarning paydo bo'lishi. Oddiy so'zlar bilan aytganda, nukleotid asoslarining ba'zilari DNK zanjirida tez-tez paydo bo'lishi mumkin, kamdan-kam hollarda. Shuning uchun nukleotid asosining tarkibi organizmdan organizmga farq qilishi mumkin.

Xulosa

Xulosa qilishimiz mumkinki, genetik kod barcha to'rtta nukleotidlarning uch karra birikmasi bo'lib, 64 ta mumkin bo'lgan kodonlarni beradi, ularning har biri o'ziga xos aminokislotalarni kodlaydi. Boshqacha qilib aytganda, genetik kod nukleotid asoslarining barcha birikmalarini o'zida mujassam etgan genetik ma'lumotlarning rejasidir.


MRNKlarning tashkil etilishi va tarjimaning boshlanishi

Prokaryotik va eukaryotik hujayralardagi oqsil sintezi mexanizmlari o'xshash bo'lsa-da, ayniqsa, mRNK shablonida polipeptid zanjiri sintezi boshlangan pozitsiyalarni aniqlaydigan signallarda ham farqlar mavjud (7.6-rasm). Tarjima shunchaki mRNKning 5-uchidan boshlanmaydi, u ma'lum bir boshlash joylarida boshlanadi. Shunday qilib, prokaryotik va eukaryotik mRNKlarning 5 terminal qismlari kodlanmagan ketma-ketliklar bo'lib, ular deb ataladi. 5´ tarjima qilinmagan hududlar. Eukaryotik mRNKlar odatda faqat bitta polipeptid zanjirini kodlaydi, lekin ko'pgina prokaryotik mRNKlar alohida boshlanish joylaridan mustaqil ravishda sintezlanadigan bir nechta polipeptidlarni kodlaydi. Masalan, E.. coli lak operon bir xil mRNK dan tarjima qilingan uchta gendan iborat (6.8-rasmga qarang). Bir nechta polipeptidlarni kodlaydigan messenjer RNKlar polikistronik deb ataladi, monotsistronik mRNKlar esa bitta polipeptid zanjirini kodlaydi. Va nihoyat, prokaryotik va eukaryotik mRNKlar kodlanmagan holda tugaydi 3´ tarjima qilinmagan hududlar.

7.6-rasm

Prokaryotik va eukaryotik mRNKlar. Prokaryotik va eukaryotik mRNKlarning 5 va 3 ning uchlarida tarjima qilinmagan hududlar (UTR) mavjud. Eukaryotik mRNKlar ham 5´ 7-metilguanozin (m 7G) qopqog'ini va 3´ poli-A dumlarini o'z ichiga oladi. Prokaryotik (ko'proq.)

Prokaryotik va eukaryotik hujayralarda translatsiya har doim AUG tomonidan kodlangan aminokislotalar metionin bilan boshlanadi. GUG kabi muqobil boshlash kodonlari bakteriyalarda vaqti-vaqti bilan qo'llaniladi, ammo ular polipeptid zanjirining boshida paydo bo'lganda, bu kodonlar odatda kodlaydigan aminokislotalarni emas, balki metioninni qo'shishni boshqaradi (GUG odatda valinni kodlaydi). Aksariyat bakteriyalarda oqsil sintezi o'zgartirilgan metionin qoldig'i bilan boshlanadi (N.-formilmetionin), o'zgartirilmagan metioninlar esa eukaryotlarda oqsil sintezini boshlaydi (ribosomalari bakteriyalarnikiga o'xshash mitoxondriya va xloroplastlardan tashqari).

Boshlanish kodonlarini identifikatsiya qiluvchi signallar prokaryotik va eukaryotik hujayralarda har xil bo'lib, polikistronik va monotsistronik mRNKlarning alohida funksiyalariga mos keladi (7.7-rasm). Bakterial mRNKlardagi boshlang'ich kodonlar oldidan ma'lum bir ketma-ketlik (uning kashfiyotchilari nomi bilan Shine-Delgarno ketma-ketligi deb ataladi) mavjud bo'lib, u 16S rRNA ning 3-x000b4 terminali yaqinidagi to'ldiruvchi ketma-ketlik bilan tayanch-juftlash orqali tarjima qilish uchun ribosomadagi mRNKni tekislaydi. Ushbu tayanch-juftlik o'zaro ta'siri bakterial ribosomalarga translatsiyani nafaqat mRNKning 5-x000b4 uchida, balki polikistronik xabarlarning ichki boshlash joylarida ham boshlash imkonini beradi. Aksincha, ribosomalar ko'pchilik eukaryotik mRNKlarni 7-metilguanozin qopqog'iga 5º terminali bilan bog'lash orqali taniydi (6.39-rasmga qarang). Keyin ribosomalar AUG boshlang'ich kodoniga duch kelmaguncha 5-qlipning quyi oqimida skanerlashadi. AUG ni o'rab turgan ketma-ketliklar boshlash samaradorligiga ta'sir qiladi, shuning uchun ko'p hollarda mRNKdagi birinchi AUG chetlab o'tadi va translatsiya AUGdan ancha pastroqda boshlanadi. Biroq, eukaryotik mRNKlar prokaryotik mRNKlarning Shine-Delgarno ketma-ketligiga ekvivalent ketma-ketlikka ega emas. Eukaryotik mRNKlarning tarjimasi, o'rniga, faqat bitta polipeptidlarni kodlaydigan monotsistronik xabarlar sifatidagi funktsiyalariga mos keladigan 5 terminalidan skanerlash orqali aniqlangan joyda boshlanadi.

7.7-rasm

Tarjimani boshlash uchun signallar. Prokaryotik mRNKlarning boshlang'ich joylari AUG boshlash kodoni oldidan Shine-Delgarno ketma-ketligi bilan tavsiflanadi. Shine-Delgarno ketma-ketligi va 3´ yaqinidagi qo'shimcha ketma-ketlik o'rtasidagi tayanch juftlik (ko'proq. )


Protein modifikatsiyalari

Tarjima paytida va undan keyin individual aminokislotalar kimyoviy jihatdan o'zgartirilishi, signal ketma-ketligi qo'shilishi va molekula ichidagi o'zaro ta'sirlar natijasida yangi oqsil aniq uch o'lchovli tuzilishga aylanishi mumkin. A signal ketma-ketligi oqsilni ma'lum bir hujayra bo'linmasiga yo'naltiradigan aminokislotalarning qisqa dumidir. Proteinning aminokislotali yoki karboksil uchidagi bu ketma-ketliklarni oqsilning “poyezd chiptasi” ning yakuniy manziliga olib borishi kabi tasavvur qilish mumkin. Boshqa hujayra omillari har bir signal ketma-ketligini taniydi va oqsilni sitoplazmadan uning to'g'ri bo'linmasiga o'tkazishga yordam beradi. Masalan, aminokislotadagi ma'lum bir ketma-ketlik oqsilni mitoxondriya yoki xloroplastlarga (o'simliklarda) yo'naltiradi. Protein o'zining uyali manziliga etib borgach, signal ketma-ketligi odatda kesiladi.

Ko'pgina oqsillar o'z-o'zidan katlanadi, lekin ba'zi oqsillar murakkab buklanish jarayonida ularning to'planishiga yo'l qo'ymaslik uchun chaperonlar deb ataladigan yordamchi molekulalarni talab qiladi. Agar oqsil mos keladigan mRNK tomonidan to'g'ri aniqlangan bo'lsa ham, anormal harorat yoki pH sharoitlari uning to'g'ri yig'ilishiga to'sqinlik qilsa, u butunlay noto'g'ri shaklga ega bo'lishi mumkin.

Kimyoviy modifikatsiyalar, oqsil faolligi va uzoq umr ko'rish

Proteinlar metil, fosfat, atsetil va ubiquitin guruhlari qo'shilishi bilan kimyoviy jihatdan o'zgartirilishi mumkin. Bu guruhlarning oqsillarga qo'shilishi yoki olib tashlanishi ularning faolligini yoki hujayrada bo'lish muddatini tartibga soladi. Ba'zida bu modifikatsiyalar oqsilning hujayrada, masalan, yadroda, sitoplazmada yoki plazma membranasiga biriktirilgan joyida joylashganligini tartibga solishi mumkin.

Kimyoviy modifikatsiyalar stress, ozuqa moddalarining etishmasligi, issiqlik yoki ultrabinafsha nurlar ta'sir qilish kabi tashqi ogohlantirishlarga javoban sodir bo'ladi. Ushbu o'zgarishlar epigenetik mavjudlikni, transkripsiyani, mRNK barqarorligini yoki tarjimani o'zgartirishi mumkin - bularning barchasi turli genlarning ifodalanishida o'zgarishlarga olib keladi. Bu hujayraning atrof -muhitga javoban o'ziga xos oqsillar darajasini tez o'zgartirishning samarali usuli. Proteinlar genlarni tartibga solishning har bir bosqichida ishtirok etganligi sababli, oqsilning fosforlanishi (o'zgartirilgan oqsilga qarab) xromosomaga kirishni o'zgartirishi mumkin, tarjimani o'zgartirishi (transkripsiya faktorini bog'lash yoki funktsiyasini o'zgartirish orqali), yadro almashinuvini o'zgartirishi mumkin ( yadro gözenek kompleksi modifikatsiyasiga ta'sir qilish orqali), RNK barqarorligini o'zgartirishi mumkin (uning barqarorligini tartibga solish uchun RNK bilan bog'lanishi yoki bog'lanmasligi), tarjimani o'zgartirishi (ortishi yoki kamayishi) yoki post-translyatsion modifikatsiyalarni o'zgartirishi (fosfatlar qo'shish yoki olib tashlash) yoki boshqa kimyoviy modifikatsiyalar).

Proteinga ubiquitin guruhining qo'shilishi oqsilning parchalanishini belgilaydi. Ubikuitin oqsilning umrining tugaganligini ko'rsatuvchi bayroq kabi harakat qiladi. Bu oqsillar ko'chiriladi proteazoma, degradatsiyaga uchragan oqsillarni olib tashlash vazifasini bajaradigan organella (7-rasm). Shunday qilib, gen ekspresiyasini nazorat qilishning bir usuli - oqsilning uzoq umrini o'zgartirish.

Shakl 7. Ubiquitin teglari bo'lgan oqsillar proteazoma ichida parchalanish uchun belgilangan.


Transkripsiya singari, tarjima jarayonni bog'laydigan va boshlaydigan oqsillar tomonidan boshqariladi. Tarjimada, oqsil sintezi boshlanishidan oldin, ribosoma yig'ilishini yakunlash kerak. Bu ko'p bosqichli jarayon.

Ribosoma yig'ilishida katta va kichik ribosoma bo'linmalari va tRNA (tRNK) boshlovchiiOxirgi polipeptid zanjirining birinchi aminokislotasini o'z ichiga olgan barcha mRNKdagi translatsiya boshlang'ich kodonida birlashadi va tarjima boshlanishiga imkon beradi. Birinchidan, kichik ribosomal bo'linma tRNK bilan bog'lanadii u eukariotlar va arxeylarda metioninni, bakteriyalarda N-formil-metioninni olib yuradi. (Chunki tRNKi aminokislotalarni olib yuradi, u zaryadlangan deb aytiladi.) Keyinchalik, zaryadlangan tRNKga ega bo'lgan kichik ribosoma bo'linmasi.i mRNK zanjiri bo'ylab AUG boshlang'ich kodoniga yetguncha hali ham bog'langan skanerlashadi, bu esa tarjimaning qayerdan boshlanishini ko'rsatadi. Boshlash kodoni, shuningdek, aminokislotalarning to'g'ri ketma -ketligini sintez qilish uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lgan mRNA zanjirining o'qish doirasini o'rnatadi. O'qish doirasining o'zgarishi mRNKning noto'g'ri tarjimasiga olib keladi. TRNKdagi antikodoni keyin boshlang'ich kodonga bazepairing orqali bog'lanadi. mRNK dan iborat kompleks, zaryadlangan tRNKi, va kichik ribosoma bo'linmasi katta ribosoma bo'linmasiga birikadi va ribosoma yig'ilishini yakunlaydi. Bu tarkibiy qismlar boshlang'ich paytida kichik ribosomal bo'linma bilan bog'lanadigan va hayotning har uch sohasida uchraydigan boshlang'ich omillar deb ataladigan oqsillar yordamida birlashtiriladi. Bundan tashqari, hujayra GTP energiyasini sarflash kompleksini shakllantirishga sarflaydi. Ribosoma yig'ilishi tugallangandan so'ng, zaryadlangan tRNKi ribosomaning P maydonida joylashadi va bo'sh A keyingi aminoasil-tRNK uchun tayyor bo'ladi. Polipeptid sintezi boshlanadi va har doim N-terminaldan C-terminaligacha davom etadi, bu N-to-C yo'nalishi deb ataladi.

Eukariotlarda bir nechta eukaryotik boshlash faktor oqsillari (eIFs) ribosoma yig'ilishida yordam beradi. Eukaryotik boshlash faktor-2 (eIF-2) guanozin trifosfat (GTP) bilan bog'langanda faol bo'ladi. GTP bilan bog'langan holda, eIF-2 oqsili kichik 40S ribosoma bo'linmasiga bog'lanadi. Keyin inisiator tRNK metionin bilan zaryadlangan (Met-tRNAi) GTP-eIF-2/40S ribosoma kompleksi bilan bog'lanadi va bu komponentlarning barchasi bir-biriga bog'langandan so'ng, ular birgalikda 43S kompleksi deb ataladi.

Eukaryotik boshlash omillari eIF1, eIF3, eIF4 va eIF5 43S kompleksini mRNKning 5&prime-m 7G qopqog'iga olib kelishiga yordam beradi. mRNKning 5&prime m 7 G qopqog'iga bog'langandan so'ng, 43S kompleksi mRNK va rsquos o'qish ramkasining boshida boshlang'ich AUG kodoniga yetguncha mRNK bo'ylab harakatlana boshlaydi. AUG atrofidagi ketma-ketliklar to'g'ri AUG ning mRNKda boshlang'ich kodon sifatida ishlatilishini ta'minlashga yordam beradi.

43S kompleksi AUG boshlanishida bo'lgandan so'ng, tRNAi-Met AUG ustida joylashgan. TRNKdagi antikodoni- AUG kodoniga ega bo'lgan tayanch juftlari bilan uchrashdi. Bu vaqtda 43S kompleksida eIF2 ga bog'langan GTP YaIM + fosfatga gidrolizlanadi va energiya chiqariladi. Bu energiya eIF2 ni (YaIM bilan bog'liq) 43S kompleksidan chiqarib yuboradi, 40S ribosomal subunit va tRNKni qoldiradi.iMRNA ning tarjima boshlanish joyida uchrashing.

Keyinchalik, GTP bilan bog'langan eIF5 mRNK va tRNK bilan komplekslangan 40S ribosoma bo'linmasi bilan bog'lanadi.i- Tanishgan. EIF5-GTP 60S katta ribosomal subunitni bog'lashga imkon beradi. 60S ribosoma bo'linmasi kelgandan so'ng, eIF5 bog'langan GTPni YaIM + fosfatga gidrolizlaydi va energiya chiqariladi. Bu energiya ikkita ribosoma bo'linmasini 80S ribosomasiga, uning joyida tRNAi-Met bilan biriktirishga, shuningdek mRNKda AUG kodonining boshlanishiga asoslanadi. Tarjima boshlashga tayyor.

EIF-2 ning 40S ribosomal bo'linmasi bilan bog'lanishi fosforillanish orqali boshqariladi. Agar eIF-2 fosforlangan bo'lsa, u konformatsion o'zgarishlarga uchraydi va GTP bilan bog'lana olmaydi. Shuning uchun 43S kompleksi to'g'ri shakllana olmaydi va tarjimaga to'sqinlik qiladi. eIF-2 fosforlanmagan holda qolsa, u 40S ribosoma bo'linmasini bog'laydi va oqsilni faol ravishda tarjima qiladi.

Rasm: Tarjimani boshlash majmuasi: Gen ifodasi tarjimani boshlash kompleksini bog'laydigan omillar bilan boshqarilishi mumkin.

Ribosomani to'liq yig'ish qobiliyati tarjima tezligiga bevosita ta'sir qiladi. Ammo oqsil sintezi boshqa darajalarda ham tartibga solinadi, shu jumladan mRNK sintezi, tRNK sintezi, rRNK sintezi va eukaryotik boshlash omilining sintezi. Ushbu tarkibiy qismlardan birining o'zgarishi tarjima tezligiga ta'sir qiladi.


Saccharomyces cerevisiae mitoxondrial COX2 mRNKidagi mutant AUA boshlash kodonidan qisqartirilgan, ammo aniq tarjima

Biz Saccharomyces cerevisiae ning COX2 mRNK translatsiya boshlash kodonini AUG dan AUA ga o‘zgartirdik, bu esa koks2-10 deb nomlangan mutatsiyani keltirib chiqardi. Ushbu mutatsiya COX2 mRNK translyatsiyasini mRNKning barqaror holatiga ta'sir qilmasdan kamida besh baravar kamaytirdi va nafas olishsiz o'sish fenotipini hosil qildi. Cox2-10 mRNKning qoldiq tarjimasi o'zgartirilgan boshlang'ich kodonida yoki keyingi AUG kodonida (14-pozitsiyada) boshlanganmi degan savolni hal qilish uchun biz etuk koksII oqsilining elektroforetik ravishda hosil bo'lishidan foydalandik. aminokerminal 15 qoldiqlarini olib tashlash orqali coxII prekursorini ajratib ko'rsatish va bu qayta ishlash PET2858 yadro genidagi mutatsiya bilan bloklanishi mumkin. Biz mutant kollektsiyamizdan pet2858 allelidan foydalanib, pet2858, cox2-10 juft mutant shtammini yaratdik. Ikki mutantda past darajadagi polipeptid to'plangan, u etuk turlar bilan emas, balki coxII prekursor oqsili bilan ko'chib o'tgan va bu mutant AUA kodonida qoldiq initsiatsiya sodir bo'lganligini tasdiqlovchi kuchli dalildir. Mutant mRNKning qoldiq tarjimasi COX2 mRNKga xos PET111 aktivatorini talab qildi. Bundan tashqari, koks2-10 mutant shtammlarining o'sishi PET111 gen dozasidagi o'zgarishlarga sezgir edi: nafas olish nuqsonli o'sish fenotipi PET111 ni o'z ichiga olgan haploid shtammlarda qisman bostirilgan, ammo faqat diploid shtammlarini o'z ichiga olgan shtammlarda kuchaygan. PET111 ning bitta funktsional nusxasi.


Munozara

Pre-AUG poly(A) va Pab1p o'rtasidagi o'zaro ta'sir

Bizning topilmamiz xamirturush genlari AUGdan oldingi A bilan≥12 Protein sintezining prognoz qilingan tezligi ancha kamaygan (6-rasm) va ribosoma zichligi (7-rasm) AUG-dan oldingi A gipotezasiga mos keladi.N. Tarjimani boshlash omillariga bog'lash orqali tarjimani kuchaytirishi mumkin (Gallie va Tanguay 1994 Shirokikh va Spirin 2008), A avgust oyidan oldingi uzoq davom etganN., PABP bilan mahkam bog'lanib, ribosomalarni skanerlashga xalaqit berib, tarjimani bostirishi mumkin (Sachs). va boshqalar. 1987 yil Wu va sumkasi 1998 yilgi sumka 2001 yil Melo va boshqalar. 2003a, b Patel va boshqalar. 2005 yil va boshqalar. 2006 Patel va Bag 2006). Ushbu gipoteza PABPni olib tashlash uning mRNKga inhibitiv ta'sirini uzoq muddatli AUG A dan oldin olib tashlashini taxmin qiladi.N.. Aynan shu narsa avvalgisida kuzatilgan in vitro tajriba (Shirokikh va Spirin 2008) PABPsiz, bunda tarjimani kuchaytiruvchi effekt qisqaroq poli(A) ga qaraganda uzunroq poli(A) uchun kattaroqdir, ya'ni, tarjimani boshlash samaradorligining reyting tartibi A25 > A12 > A5.

Bizning natijalarimiz tarjimani boshlashda PABP funktsiyasiga oid dominant gipotezaga alternativa taklif qiladi. Bir qator tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ekzogen poli(A) tarjima boshlanishini inhibe qilishi mumkin (Lodish va Nathan 1972 Jacobson and Favreau 1983 Grossi De Sa). va boshqalar. 1988) va inhibitiv ta'sir PABP (Grossi De Sa) qo'shilishi bilan yo'q qilinishi mumkin. va boshqalar. 1988 yil Gilbert va boshqalar. 2007). Xuddi shunday, neyronlarda ifodalangan BC1 va BC200 RNK kabi kodlanmagan poli(A) ketma-ketliklar PABP (Muddashetty) ni bog'lashi ma'lum. va boshqalar. 2002) va yuqori darajada ifodalanganda tarjima boshlanishini inhibe qilish (Vang va boshqalar. 2002, 2005 Kondrashov va boshqalar. 2005). Dominant gipoteza shundan iboratki, PABP o'zining mRNKni barqarorlashtirish va sirkulyarizatsiya qilish funktsiyasidan tashqari, tarjimani boshlash omili sifatida ham xizmat qiladi (Kahvejian). va boshqalar. 2005 yil Xonam va boshqalar. 2006) bu AUG A ga bog'lanish orqali ishlaydiN.. Shunday qilib, ekzogen poli(A) RNK yoki PABPni sekvestr qiluvchi BC1 va BC200 RNK kabi ichki ishlab chiqarilgan poli(A) RNK tarjima boshlanishini kamaytiradi (Khanam). va boshqalar. 2006 yil Gilbert va boshqalar. 2007). Ushbu gipotezaga muvofiq, PABP qo'shilishi ekzogen poli(A) RNKning (Grossi De Sa) inhibitiv ta'sirini yo'q qildi. va boshqalar. 1988 yil Gilbert va boshqalar. 2007). Gipoteza, shuningdek, poli(A) ning xamirturush genlarida, ayniqsa yuqori darajada ifodalangan genlarda 5′-UTRda haddan tashqari ko'p ifodalanishini tushuntiradi, chunki bunday pre-AUG AN. PABP bilan o'zaro aloqada bo'lish orqali yaxshi tarjima boshlanishiga erishadi. Biroq, bu gipotezada uchta qiyinchilik bor. Birinchidan, nima uchun AUGgacha bo'lgan A uzoq bo'lgan genlarni tushuntirib bera olmaydiN. kamaytirilgan oqsil sintez tezligiga ega, shuningdek, ushbu maqolada ko'rsatilgan ribosoma zichligi kamayadi. Ikkinchidan, nima uchun PABP to'liq yo'qligida, AUG-dan oldingi AN. Hali ham yopiq va yopiq mRNK uchun tarjima boshlanishini kuchaytirishi mumkin (Shirokikh va Spirin 2008). Uchinchidan, tarjimani boshlash omillari eIF-4B va eIF-4F (shu jumladan eIF-4A) kombinatsiyasi bilan ekzogen poli (A) RNKning tarjima boshlanishiga inhibitiv ta'sirini yo'q qilganligini tushuntirib bera olmaydi (Gallie va Tanguay 1994). Bizning yangi farazimiz shundan iboratki, AUGdan oldingi AN. tarjimani boshlashni osonlashtirish uchun eIF-4B va eIF-4F kabi tarjimani boshlash omillari bilan bog'lanadi. Ekzogen yoki ichki poli(A) RNKlar translatsiya boshlanishini inhibe qilishi mumkin, chunki ular nafaqat PABP uchun raqobatlashadi, balki ular eIF-4B va eIF-4F tarjimani boshlash omillarini sekvestr qilishi mumkin. PABP qo'shilishi ekzogen poli(A) RNKning inhibitiv ta'sirini yo'q qilishi mumkin, chunki PABP poli(A) bilan bog'lanadi va bu poli(A) RNKlar tomonidan ajratilgan tarjimani boshlash omillarini bo'shatadi. Poli (A) RNKning eIF-4B va eIF-4F bilan bog'lanishini ko'rsatadigan oldingi tadqiqotda (Gallie va Tanguay 1994) bilvosita taklif qilingan ushbu yangi gipoteza boshqa gipoteza bilan bog'liq bo'lgan uchta qiyinchilikni ham yo'q qiladi.

AUGdan oldingi A. mavjudligiN. xamirturush tarjimasi bo'yicha yaqinda o'tkazilgan tadqiqotda empirik tarzda tasdiqlangan ichki ribosomaga kirish joylari (IRESs) to'plamining asosiy xususiyati bo'lib ko'rinadi (Gilbert). va boshqalar. 2007). Bu poli(A) traktlarning barchasi ketma-ket 12 A dan qisqaroq. Bularga nafaqat xamirturushdagi invaziv o'sishda ishtirok etadigan genlar, balki muntazam ravishda transkripsiya qilinadigan va tarjima qilinadigan transkriptlar ham kiradi, masalan. eIF-4G va Pab1 transkriptlar. IRES faoliyati AUGgacha bo'lgan A vositachiligidaN. Pab1p talab qiladiganga o'xshaydi (Gilbert va boshqalar. 2007). Poli (A) dumsiz mRNKlardan foydalangan holda yaqinda o'tkazilgan tadqiqot (Kahvejian va boshqalar. 2005) PABP poli (A) dumiga bog'lanishidan qat'iy nazar tarjimani boshlash omili bo'lib xizmat qilishi mumkinligini ko'rsatadi. Ehtimol, bir nechta PABP funktsiyalari uning AUG-dan oldingi A ga qanchalik kuchli bog'lanishiga bog'liq bo'lishi mumkinN., kuchli bog'lanishni inhibe qiluvchi tarjima va zaif bog'lashni kuchaytiruvchi tarjima bilan. Shuningdek, IRES faoliyati va AUGgacha bo'lgan A o'rtasidagi bog'liqlik ham mumkinN. tasodifiydir. Xamirturush va ham IRESs bo'yicha yaqinda o'tkazilgan tadqiqot Drosophila melanogaster IRES faolligi ikkilamchi tuzilmaning barqarorligining pasayishi bilan izchil ravishda oshib borishini ko'rsatadi (Xia va Holcik 2009). AUGdan oldingi poli(A) nukleotid U dan foydalanish keskin kamayganida zaif ikkilamchi RNK tuzilishiga hissa qo'shadi (1-3-rasmlar).

Sutemizuvchilarning PABP ifodasi AUG A dan oldingi PABP bilan bog'lanishi bilan avtoregulyatsiya qilinishi mumkinligi haqida empirik dalillar mavjud.N. o'ziga xos mRNK (Wu va Bag 1998 Bag 2001 mil va boshqalar. 2003a,b, 2006 yil Patel va boshqalar. 2005 Patel va Bag 2006 Bag va Bhattacharji 2010), xamirturushdagi Pab1p ko'pligi avtoregulyatsiya qilinganligi haqida hech qanday dalil yo'q. Pab1p ko'pligi yuqori, oqsil ko'pligi bilan tavsiflangan 3841 xamirturush genlari orasida 39-o'rinni egallaydi (Ghaemmaghami). va boshqalar. 2003). Uning mRNK ribosoma zichligi bo'yicha Ingoliya bilan tavsiflangan 5164 xamirturush genlari orasida ribosoma zichligi bo'yicha 114-o'rinni egalladi. va boshqalar. (2009). Bunday yuqori protein ko'pligi va yuqori ribosoma zichligi Pab1p tarkibidagi yuqori protein ko'pligi uning mRNKning tarjimasiga xalaqit bermasligining kuchli dalilidir. Agar avtoregulyatsiya oldindan AUG A talab qilsa12, keyin Pab1 mRNK avtoregulyatsiyadan qochadi, chunki u faqat AUGdan oldingi A ga ega11. Sutemizuvchilar PAPB poli(A), ayniqsa uning RNKni tanib olish motivi (RRM) 3+4 (Khanam) ning tutashuviga nisbatan unchalik qattiq emas. va boshqalar. 2006).

Vaccinia virusida erta va kech genlarning tarjimasi bilan bog'liqligi

Aniqlanishicha, AUGdan oldingi uzunligi AN. ribosoma yuklanishi bilan chambarchas bog'liq va oqsil sintezi AUG Agacha bo'lgan uzunlikdagi farqning evolyutsion ahamiyatini yoritadi.N. vaccinia virusida erta va kech genlar o'rtasida. Erta vaccinia virusli genlari AUGdan oldingi A ga egaN. 4–14 A qoldiqlari bilan (Ahn va boshqalar. 1990 Ink and Pickup 1990), lekin kech genlardagi poli(A) traktlari ko'pincha 35 A atrofida qoldiqlarni tashkil qiladi (Bertholet). va boshqalar. 1987 yil Shver va boshqalar. 1987 Schwer va Stunnenberg 1988). The early viral genes are translated in the presence of abundant PABP, which would repress the translation of mRNAs with a long pre-AUG AN.. This implies that the transcripts of the viral early genes should have only short poly(A) to avoid repression. In contrast, late viral genes are translated when the cellular protein production has been much reduced, ya'ni, when PABP is expected to be less abundant. So mRNAs from late viral genes can have long pre-AUG AN. without suffering from translation repression mediated by PABP. It has been experimentally demonstrated that, in the absence of PABP, the translation enhancing effect of pre-AUG AN. increases with its length (Shirokikh and Spirin 2008).

There is some controversy concerning whether the PABP level is reduced during the infection cycle of vaccinia virus. The degradation of host mRNA appears nearly complete 6 hr after the viral infection as no host poly(A) mRNA is detectable at/after this time (Katsafanas and Moss 2007). Furthermore, a large-scale characterization of mRNA of HeLa cells infected with vaccinia virus (Yang va boshqalar. 2010) showed that PABP mRNA was reduced to 50% by 4 hr. Although no mRNA characterization is done after this time, intuition would suggest continued reduction, and such a suggestion is consistent with the finding that no host mRNA is detectable after 6 hr after the viral infection (Katsafanas and Moss 2007).

The study by Katsafanas and Moss (2007) also showed that the viral mRNAs are located in the cavities of viral factories (VFs), where they are transcribed and translated. A number of translation initiation factors such as eIF4E and eIF4G are also localized in these cavities (Katsafanas and Moss 2007 Walsh va boshqalar. 2008). In contrast, PABP is localized on the periphery of a VF (Walsh va boshqalar. 2008), which suggests that PABP does not participate in translation of the viral genes. It is known that vaccinia virus produces poly(A) nontranslated small RNA sequences that selectively inhibit cap-dependent translation of host messages (Bablanian and Banerjee 1986 Bablanian va boshqalar. 1986, 1987, 1993 Lu and Bablanian 1996), presumably by binding to PABP and preventing it from interacting with other translation initiation factors. Both Rubella virus and Bunyamwera virus inhibit translation of host genes by producing a capsid protein that binds to PABP and prevents it from binding to other translation initiation factors (Ilkow va boshqalar. 2008 Blakqori va boshqalar. 2009).

Walsh va boshqalar. (2008) found a persistent level of PABP during the infection cycle of vaccinia virus, but did not provide any evidence that PABP is in fact produced during the viral infection cycle. However, a subsequent paper (Perez va boshqalar. 2011) from the same laboratory found that PABP is continuously synthesized in cytomegalovirus-infected cells. They suggested that this selective translation of PABP is through the mTOR+4E-BP pathway. However, this suggestion does not seem coherent. Preventing 4E-BP from binding to eIF-4E would lead to a general increase of cap-dependent translation, not selective translation of the PABP mRNK.

In summary, multiple lines of empirical evidence suggest that a pre-AUG AN. shorter than 12 may enhance translation in the yeast. However, yeast genes with a pre-AUG A≥12 tend to be translated inefficiently with a low ribosomal density and output a reduced amount of protein, consistent with the interpretation that such long poly(A) tracts may bind to Pab1p, resulting in repression of translation.


Videoni tomosha qiling: Wifi parolini buzish (Yanvar 2023).