معلومة

ما هو تسلسل Shine-Dalgarno؟

ما هو تسلسل Shine-Dalgarno؟


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.

أحاول فهم تسلسل Shine-Dalgarno. أعلم حاليًا أنها مرتبطة بمواقع ربط الريبوسوم ، فهي موجودة فقط في خلايا بدائيات النوى وهي أمام الكودون الأولي. أيضًا ، كيف تتعرف على تسلسل Shine-Dalgarno؟


وفقًا لمقال ويكيبيديا هذا:

"تسلسل Shine-Dalgarno (SD) هو موقع ربط ريبوزومي في RNA الرسول البكتيري والأثرية ، والذي يقع عمومًا حول 8 قواعد في بداية كودون البدء AUG.1. يساعد تسلسل RNA على تجنيد الريبوسوم إلى الرنا المرسال (mRNA) لبدء تخليق البروتين عن طريق محاذاة الريبوسوم مع كودون البدء.

يوجد تسلسل Shine-Dalgarno في كل من البكتيريا والعتائق. كما أنه موجود في بعض نصوص البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا. تسلسل الإجماع المكون من ستة قواعد هو AGGAGG ؛ في الإشريكية القولونية ، على سبيل المثال ، التسلسل هو AGGAGGU ... "

آمل أن يعطي هذا البصيرة التي تحتاجها.


تألق تسلسل Dalgarno

تألق & # x2013Dalgarno تسلسل تسلسل من خمسة إلى تسعة (عادةً سبعة) نيوكليوتيدات يسبق كودون البدء في RNA رسول بدائية النواة (mRNA) الذي يتعرف عليه الريبوسوم باعتباره الموقع الصحيح لربط جزيء الرنا المرسال قبل بدء الترجمة. يربط التسلسل (AGGAGGU) تسلسلًا تكميليًا على الوحدة الفرعية الريبوسومية 16S ، مما يساعد على تكوين مجمع مستقر بين الريبوسوم و mRNA. تم اقتراح دور هذا التسلسل لأول مرة بواسطة John Shine (1946 & # x2013) و Lynn Dalgarno (1935 & # x2013).

استشهد بهذا المقال
اختر نمطًا أدناه ، وانسخ نص قائمة المراجع الخاصة بك.

أنماط الاقتباس

يمنحك موقع Encyclopedia.com القدرة على الاستشهاد بإدخالات مرجعية ومقالات وفقًا للأنماط الشائعة من جمعية اللغة الحديثة (MLA) ودليل شيكاغو للأسلوب والجمعية الأمريكية لعلم النفس (APA).

ضمن أداة "Cite this article" ، اختر نمطًا لترى كيف تبدو جميع المعلومات المتاحة عند تنسيقها وفقًا لهذا النمط. ثم انسخ النص والصقه في قائمة المراجع أو قائمة الأعمال المقتبس منها.


ما هو تسلسل Shine-Dalgarno؟

س: وصف توليف الكاتيكولامينات من التيروزين؟

ج: يتم تعريف الكاتيكولامين على أنه مركب عضوي وهو ناقل عصبي أحادي الأمين. كاتيكولام.

س: أي من المفاصل التالية يتحول عادة إلى تخليق؟ أ- المفصل الزليلي فقط ب- الغدد الليمفاوية فقط.

ج: تُعرَّف المفاصل بأنها الوصلات القوية التي تربط العظام والأسنان وغضاريف الجسم.

س: أي العبارات التالية صحيحة عن غشاء البلازما النموذجي؟ المحبة للماء.

ج: يوجد غشاء البلازما ، المعروف أيضًا باسم غشاء الخلية ، في جميع الخلايا. يفصل بين الجزء الداخلي من.

س: Alumno.l 4:07 ص. م 56٪ مراجعة الوحدة 2 الفصل 6: 1. قارن دقة المجهر الضوئي w.

ج: مرحبًا بكم! نظرًا لأنك قمت بنشر العديد من الأسئلة ولم تذكر أي واحد منهم يجب الإجابة عليه.

س: اشرح العلاقة بين قطر الوعاء الدموي والمقطع المستعرض وضغط الدم وسرعة الدم.

ج: يشير تدفق الدم إلى حركة الدم من خلال وعاء أو نسيج أو عضو ، وعادة ما يكون expres.

س: ما هي العناصر المكونة للدم والمكونات الثلاثة الرئيسية؟

ج: الدم هو السائل الرئيسي المنتشر في الجسم أنا الإنسان والحيوان. انها تلعب دور مهم.

س: ما هي وظيفة العضلات الحليمية والأوتار القلبية؟

ج: العضلات الحليمية هي عضلات تقع في بطينات القلب. يعلقون على الشرفات o.

ج: DNA ligase هو نوع معين من الإنزيم ، وهو ligase الذي يسهل الانضمام إلى خيوط الحمض النووي معًا.

س: (LO 2.9) ما هو تسلسل الأحماض الأمينية الذي سيتم إجراؤه بواسطة MRNA 5 & # x27-AUGACAUUUUCGCACUAA Thr-Phe-.

ج: إن الرنا المرسال (mRNA) هو جزيء الحمض النووي الريبي المفرد الذي تقطعت به السبل والذي ينقل المعلومات الجينية من الأب.


محتويات

باستخدام إجراء التدهور التدريجي ووضع العلامات النهائية الذي طوره هانت ، [2] [3] أظهر Shine و Dalgarno أن المسالك النيوكليوتيدية عند الطرف الثالث من بكتريا قولونية 16S الريبوسوم RNA (الرنا الريباسي) غني بالبيريميدين وله تسلسل -PyACCUCCUA 3 'OH. اقترحوا أن هذا الامتداد من النيوكليوتيدات يتعرف على تسلسل غني بالبيورين التكميلي (AGGAGGU) في المنطقة المنبع من البادئ الصحيح AUG الموجود في مواقع ربط الريبوسوم لمجموعة متنوعة من الرنا المرسال coliphage (المرجع 1).

التسلسلات الطرفية 3 'لـ 16S rRNA من الزائفة الزنجارية, Bacillus stearothermophilus و Caulobacter الهلال هي أيضًا غنية بالبيريميدين ، ولكنها تختلف عن الآخر وعن بكتريا قولونية تسلسل. على أساس علاقات التكامل بين هذه التسلسلات والتسلسل الغني بالبيورين في موقع ربط الريبوسوم لأنواع مختلفة من الرنا المرسال البكتيري ، تم اقتراح أن التسلسل الدقيق في نهاية 3'- من الرنا الريباسي يحدد السعة الجوهرية للريبوسوم بدائية النواة ترجمة سيسترون معين في مرنا. [4] يوفر الاقتران الأساسي المحدد بين 3'-end من الرنا الريباسي والتسلسل الذي يسبق البادئ AUG آلية يمكن للخلية من خلالها التمييز بين AUGs البادئ وتسلسلات AUG الداخلية و / أو خارج الطور. تلعب درجة الاقتران الأساسي أيضًا دورًا في تحديد معدل البدء في مختلف أكواد AUG البادئة في mRNAs متعدد الكتل.

تم تعزيز هذه الفرضية من خلال إثبات ذلك بكتريا قولونية تستخدم الريبوسومات الاقتران الأساسي لتحديد مواقع البدء لترجمة الجراثيم mRNA. [5] استفادت هذه الدراسة من المضاد الحيوي كوليسين E3 الذي يحث على الإغلاق السريع لتخليق البروتين في الأشخاص المعرضين للإصابة. بكتريا قولونية بسبب إزالة حوالي 50 نيوكليوتيد من 3'-end of 16S RNA نتيجة لانقسام وحيد النواة. [6] [7] باستخدام colicin E3 ، تم عزل مركب mRNA-rRNA المرتبط بالهيدروجين بعد تكوين معقدات البدء بين بكتريا قولونية الريبوسومات ومنطقة البادئ للعاثية R17. تضمن هذا المركب آخر 50 نيوكليوتيدات لـ 16S rRNA وذاب عند درجة حرارة تتوافق مع الهيكل المتوقع (المرجع 5).

أكدت العديد من الدراسات أن الاقتران الأساسي بين تسلسل SD في mRNA ونهاية 3 'من الرنا الريباسي 16S له أهمية قصوى لبدء الترجمة بواسطة الريبوسومات البكتيرية. [8]

مستوى 3'-الطرفية adenylation من ملاحظة. الزنجارية 16S rRNA هو دالة لمعدل نمو البكتيريا. [9]


الأساس الهيكلي لعزل التسلسل المضاد للتألق-Dalgarno في Bacteroidetes ribosome

أشارت الدراسات الجينومية إلى أن بعض السلالات البكتيرية مثل البكتيريا تفتقر إلى تسلسل Shine-Dalgarno (SD) ، ومع ذلك ، مع استثناءات قليلة ، تحمل ريبوسومات هذه الكائنات التسلسل الكنسي المضاد لـ SD (ASD). هنا ، نظهر أن الريبوسومات المنقاة من Flavobacterium johnsoniae ، ممثل Bacteroidetes ، تفشل في التعرف على تسلسل SD لـ mRNA في المختبر. يكشف هيكل الفحص المجهري الإلكتروني بالتبريد للريبوسوم 70S الكامل من F. johnsoniae بدقة 2.8 أن ASD يتم عزله بواسطة بروتينات الريبوسوم bS21 و bS18 و bS6 ، موضحًا أساس تثبيط ASD. يكشف الهيكل أيضًا عن بروتين ريبوزومي جديد- bL38. بشكل ملحوظ ، في F. johnsoniae والعديد من Flavobacteriia ، يحتوي الجين المشفر bS21 على SD قوي ، على عكس جميع الجينات الأخرى تقريبًا. مجموعة فرعية من Flavobacteriia لها ASD بديل ، وفي هذه الكائنات يقع التسلسل التكميلي الكامل في الجزء العلوي من جين bS21 ، مما يدل على التباين الطبيعي. في فئات Bacteroidetes الأخرى ، غالبًا ما توجد SDs القوية في بداية الجينات لـ bS21 و / أو bS18. نقترح أن يتم استخدام SDs هذه كعناصر تنظيمية ، مما يمكّن bS21 و bS18 من التحكم في إنتاجهما بشكل انتقالي.

© المؤلف (المؤلفون) 2020. تم النشر بواسطة مطبعة جامعة أكسفورد بالنيابة عن أبحاث الأحماض النووية.

الأرقام

في معظم البكتيريا ، ابدأ الكودون ...

في معظم أنواع البكتيريا ، يتم توجيه اختيار بدء الكودون بواسطة Shine Dalgarno (SD) ...

الأدلة البيوكيميائية بكتريا قولونية…

الأدلة البيوكيميائية بكتريا قولونية و F. johnsoniae تختلف الريبوسومات في وظيفة ASD ...

هيكل فلافوباكتيريوم جونسون ...

هيكل فلافوباكتيريوم جونسون الريبوسوم. ( أ ) عرض جانبي وأعلى ...

مقارنة الاختلافات الهيكلية في ...

مقارنة الاختلافات الهيكلية في الرنا الريباسي 16S بين F . جونسون و…

متماثل لـ bS22 في الوحدة الفرعية 30S من F . جونسون الريبوسوم. (...

الأساس الهيكلي للحجز ...

الأساس الهيكلي لعزل تسلسل ASD داخل F .…

ميزات فريدة من نوعها bS21 و ...

ميزات فريدة من نوعها bS21 و bS18 من البكتيريا. ( أ ) تسلسل…

مقارنة الاختلافات الهيكلية في ...

مقارنة الاختلافات الهيكلية في 23S rRNA بين الوحدة الفرعية 50S في ...

بروتين ريبوزومي جديد: bL38 ...

بروتين ريبوزومي جديد: bL38. ( أ ) محاذاة تسلسل بروتينات bL38 ...

التسلسلات بالقرب من رمز البدء ...

التسلسلات القريبة من كودون البداية rpsU في مختلف Flavobacteriia ( أ )…

آلية محتملة لـ bS21 ...

آلية محتملة للتنظيم التلقائي bS21. يعد تأسيس bS21 أحد ...


مشكلة: تسلسل Shine-Dalgarno في البكتيريا ________. أ) هو تسلسل إجماعي متضمن في إنهاء الترجمة ب) هو تسلسل إجماع غني بالبيورين موجود في الوحدة الفرعية 16S rRNA) هو منطقة من جزيء الرنا الريباسي المتورط في تكوين الحمض الريبي النووي النقال المشحون ) هو تسلسل إجماع غني بالبيورين موجود في 5 & # x27 – UTR من mRNAe) هو تسلسل إجماع غني بالبيريميدين موجود في 3 & # x27 – UTR من mRNA

ما هو المفهوم العلمي الذي تحتاج إلى معرفته لحل هذه المشكلة؟

أشار مدرسونا إلى أنه لحل هذه المشكلة ، ستحتاج إلى تطبيق مفهوم الترجمة. يمكنك مشاهدة دروس الفيديو لتعلم الترجمة. أو إذا كنت بحاجة إلى مزيد من التدريب على الترجمة ، فيمكنك أيضًا التدرب على مشكلات ممارسة الترجمة.

لأي أستاذ هذه المشكلة ذات الصلة؟

استنادًا إلى بياناتنا ، نعتقد أن هذه المشكلة مناسبة لفصل الأستاذ Studamire & # x27s في BROOKLYN CUNY.


7.19 ب: التوهين

  • بمساهمة من Boundless
  • علم الأحياء الدقيقة العام في Boundless

التوهين هو آلية تنظيمية مستخدمة في العوامل البكتيرية لضمان النسخ والترجمة المناسبين. في البكتيريا ، النسخ والترجمة قادران على المضي قدمًا في وقت واحد. يمكن منع الحاجة إلى منع التعبير الجيني غير المنظم وغير الضروري عن طريق التوهين ، الذي يتميز بأنه آلية تنظيمية.

شكل: توهين عامل التربتوفان: مثال على التوهين هو عامل التربتوفان. يمثل هذا المخطط التوهين النسخي لأن تكوين حلقات جذعية mRNA يمنع استمرار النسخ بناءً على مستويات التربتوفان في بيئة التمثيل الغذائي.

تتضمن عملية التوهين وجود إشارة توقف تشير إلى الإنهاء المبكر. إشارة التوقف ، المشار إليها باسم المخفف ، تمنع الوظيفة المناسبة لمركب الريبوسوم ، وتوقف العملية. يتم نسخ المخفف من تسلسل الحمض النووي المناسب وتعتمد آثاره على البيئة الأيضية. في أوقات الحاجة ، سيتم تجاوز المخفف داخل تسلسل الرنا المرسال بواسطة الريبوسوم وستحدث الترجمة المناسبة. ومع ذلك ، إذا لم تكن هناك حاجة لترجمة جزيء mRNA ولكن العملية بدأت في نفس الوقت ، فإن المخفف سيمنع المزيد من النسخ ويسبب إنهاءًا مبكرًا. ومن ثم ، يمكن أن تعمل المخففات إما في توهين النسخ أو توهين الترجمة.

يتميز توهين النسخ بوجود مناطق تنظيمية مؤثرة من 5 & Prime-cis والتي تنثني إلى هياكل RNA بديلة يمكنها إنهاء النسخ. تملي هياكل الحمض النووي الريبي هذه ما إذا كان النسخ سيستمر بنجاح أو سيتم إنهاؤه مبكرًا ، على وجه التحديد ، عن طريق التسبب في توهين النسخ. والنتيجة هي بنية RNA غير مطوية حيث يعطل عامل إنهاء Rho النسخ وينتج منتج RNA غير وظيفي. هذا يميز آليات التوهين النسخ. سيكون هيكل الحمض النووي الريبي الآخر الذي تم إنتاجه مضادًا للفصل الذي يسمح للنسخ بالمضي قدمًا.

توهين الترجمة يتميز بحبس تسلسل Shine-Dalgarno، وهو تسلسل بكتيري محدد يشير إلى موقع الارتباط الريبوزومي للسماح بحدوث الترجمة الصحيحة. ومع ذلك ، في توهين الترجمة ، ينتج عن آلية التوهين تشكيل تسلسل Shine-Dalgarno كهيكل حلقة دبوس الشعر. ينتج عن تكوين بنية حلقة دبوس الشعر هذه عدم قدرة المجمعات الريبوزومية على التكوين والمضي قدمًا في الترجمة المناسبة. ومن ثم ، يشار إلى هذه العملية المحددة باسم توهين الترجمة.


مراجع

Boelens R ، Gualerzi CO: هيكل ووظيفة عوامل البدء البكتيرية. علوم هضم البروتين بالعملة. 2002 ، 3 (1): 107-119. 10.2174 / 1389203023380765.

Gualerzi CO ، Pon CL: بدء ترجمة mRNA في بدائيات النوى. الكيمياء الحيوية. 1990 ، 29 (25): 5881-5889. 10.1021 / bi00477a001.

Wu XQ ، Iyengar P ، RajBhandary UL: مركب الحمض الريبي النووي الريبي البادئ كوسيط في بدء الترجمة في الإشريكية القولونية التي تم الكشف عنها باستخدام tRNAs البادئة المتحولة والريبوزومات المتخصصة. إمبو ج. 1996 ، 15 (17): 4734-4739.

Gren EJ: التعرف على الرسول RNA أثناء بدء الترجمة في Escherichia coli. بيوكيمي. 1984 ، 66 (1): 1-29. 10.1016 / 0300-9084 (84) 90188-3.

Schneider TD، Stormo GD، Gold L، Ehrenfeucht A: محتوى المعلومات لمواقع الربط على متواليات النيوكليوتيدات. J مول بيول. 1986 ، 188 (3): 415-431. 10.1016 / 0022-2836 (86) 90165-8.

O'Donnell SM ، Janssen GR: يؤثر كودون البدء على ارتباط الريبوسوم وكفاءة الترجمة في الإشريكية القولونية لـ cI mRNA مع أو بدون القائد 5 'غير المترجم. J باكتيريول. 2001 ، 183 (4): 1277-1283. 10.1128 / JB.183.4.1277-1283.2001.

Van Etten WJ ، Janssen GR: مطلوب كود بدء AUG ، وليس تكامل كودون-أنتي كودون ، لترجمة mRNA غير المعتمد في الإشريكية القولونية. مول ميكروبيول. 1998 ، 27 (5): 987-1001. 10.1046 / j.1365-2958.1998.00744.x.

Shine J ، Dalgarno L: التسلسل 3'-terminal من Escherichia coli 16S ribosomal RNA: التكامل مع ثلاثة توائم هراء ومواقع ربط الريبوسوم. Proc Natl Acad Sci U S A. 1974 ، 71 (4): 1342-1346. 10.1073 / pnas.71.4.1342.

Shultzaberger RK ، Bucheimer RE ، Rudd KE ، Schneider TD: تشريح مواقع ربط ريبوسوم الإشريكية القولونية. J مول بيول. 2001 ، 313 (1): 215-228. 10.1006 / جمبي.2001.5040.

Stenstrom CM، Isaksson LA: التأثيرات على بدء الترجمة والاستطالة المبكرة بواسطة منطقة RNA الرسول التي تحيط بكودون البدء في الجانب 3 '. الجين. 2002 ، 288 (1-2): 1-8. 10.1016 / S0378-1119 (02) 00501-2.

Stormo GD، Schneider TD، Gold LM: توصيف مواقع بدء الترجمة في E. coli. الدقة الأحماض النووية. 1982 ، 10 (9): 2971-2996. 10.1093 / nar / 10.9.2971.

Tats A و Remm M و Tenson T: البروتينات المعبر عنها بشكل كبير لها تواتر متزايد من الألانين في موضع الأحماض الأمينية الثانية. علم الجينوم BMC. 2006، 7: 28-10.1186 / 1471-2164-7-28.

Brock JE، Paz RL، Cottle P، Janssen GR: يؤثر ظهور Adenines بشكل طبيعي ضمن تسلسل تشفير mRNA على تجليد الريبوسوم والتعبير في الإشريكية القولونية. J باكتيريول. 2007 ، 189 (2): 501-510. 10.1128 / JB.01356-06.

دريفوس م: ما الذي يشكل إشارة لبدء تخليق البروتين على الإشريكية القولونية mRNAs ؟. J مول بيول. 1988 ، 204 (1): 79-94. 10.1016 / 0022-2836 (88) 90601-8.

Qing G ، Xia B ، Inouye M: تعزيز بدء الترجمة من خلال تسلسل A / T-rich في اتجاه مجرى كودون البدء في Escherichia coli. J Mol Microbiol Biotechnol. 2003 ، 6 (3-4): 133-144. 10.1159 / 000077244.

Chen H و Bjerknes M و Kumar R و Jay E: تحديد التباعد الأمثل المحاذي بين تسلسل Shine-Dalgarno وكودون بدء الترجمة لـ Escherichia coli mRNAs. الدقة الأحماض النووية. 1994 ، 22 (23): 4953-4957. 10.1093 / nar / 22.23.4953.

Yusupova G ، Jenner L ، Rees B ، Moras D ، Yusupov M: الأساس الهيكلي لحركة الرسول RNA على الريبوسوم. طبيعة سجية. 2006 ، 444 (7117): 391-394. 10.1038 / طبيعة 05281.

Schurr T، Nadir E، Margalit H: تحديد وتوصيف مواقع ارتباط الإشريكية القولونية الريبوزومية عن طريق حساب الطاقة الحرة. الدقة الأحماض النووية. 1993 ، 21 (17): 4019-4023. 10.1093 / nar / 21.17.4019.

Komarova AV و Tchufistova LS و Supina EV و Boni IV: يتعارض البروتين S1 مع التأثير المثبط لتسلسل Shine-Dalgarno الممتد على الترجمة. Rna. 2002 ، 8 (9): 1137-1147. 10.1017 / S1355838202029990.

Tzareva NV ، Makhno VI ، Boni IV: التعرف على Ribosome-messenger في غياب تفاعلات Shine-Dalgarno. FEBS ليت. 1994 ، 337 (2): 189-194. 10.1016 / 0014-5793 (94) 80271-8.

De Boer HA و Comstock LJ و Hui A و Wong E و Vasser M: مُروج هجين ومناطق Shine-Dalgarno المحمولة من Escherichia coli. Biochem Soc Symp. 1983 ، 48: 233-244.

Lee K ، Holland-Staley CA ، Cunningham PR: التحليل الجيني لتفاعل Shine-Dalgarno: اختيار تركيبات وظيفية بديلة من mRNA-rRNA. Rna. 1996 ، 2 (12): 1270-1285.

de Smit MH، van Duin J: مواقع الاستعداد الانتقالي: كيف يمكن للريبوسومات أن تتعامل مع حركية الطي السريع لمركب الرنا المرسال. J مول بيول. 2003 ، 331 (4): 737-743. 10.1016 / S0022-2836 (03) 00809-X.

Studer SM ، Joseph S: تتكشف البنية الثانوية لـ mRNA بواسطة مجمع بدء الترجمة البكتيرية. خلية مول. 2006 ، 22 (1): 105-115. 10.1016 / j.molcel.2006.02.014.

Subramanian AR: هيكل ووظائف بروتين الريبوسوم S1. بروج الحمض النووي Res Mol Biol. 1983 ، 28: 101-142.

Ringquist S ، و Jones T ، و Snyder EE ، و Gibson T ، و Boni I ، و Gold L: روابط RNA عالية التقارب إلى ريبوسومات Escherichia coli وبروتين الريبوسوم S1: مقارنة بين مواقع الارتباط الطبيعية وغير الطبيعية. الكيمياء الحيوية. 1995 ، 34 (11): 3640-3648. 10.1021 / bi00011a019.

Selivanova OM ، Shiryaev VM ، Tiktopulo EI ، Potekhin SA ، Spirin AS: هيكل كروي مدمج من Thermus thermophilus ribosomal protein S1 في المحلول: دراسة الترسيب والسعرات الحرارية. J بيول كيم. 2003 ، 278 (38): 36311-36314. 10.1074 / JBC.M304713200.

Thomas JO، Szer W: بروتينات RNA-helix المزعزعة للاستقرار. بروج الحمض النووي Res Mol Biol. 1982 ، 27: 157-187.

Boni IV، Isaeva DM، Musychenko ML، Tzareva NV: التعرف على الريبوسوم-رسول: المواقع المستهدفة mRNA لبروتين الريبوسوم S1. الدقة الأحماض النووية. 1991 ، 19 (1): 155-162. 10.1093 / nar / 19.1.155.

Zhang J ، Deutscher MP: تسلسل غني باليوريدين مطلوب لترجمة mRNA بدائية النواة. Proc Natl Acad Sci U S A. 1992 ، 89 (7): 2605-2609. 10.1073 / pnas.89.7.2605.

Kitakawa M ، Isono K: طفرة كهرمانية في الجين rpsA لبروتين الريبوسوم S1 في الإشريكية القولونية. مول جينيه. 1982 ، 185 (3): 445-447. 10.1007 / BF00334137.

Sorensen MA ، Fricke J ، Pedersen S: مطلوب بروتين الريبوسوم S1 لترجمة معظم ، إن لم يكن كل ، mRNAs الطبيعية في الإشريكية القولونية في الجسم الحي. J مول بيول. 1998 ، 280 (4): 561-569. 10.1006 / جمبي.1998.1909.

Mogridge J ، Greenblatt J: ارتباط محدد لبروتين ريبوسوم الإشريكية القولونية S1 مع RNA النسخي المضاد للجلد. J باكتيريول. 1998 ، 180 (8): 2248-2252.

de Boer HA و Comstock LJ و Vasser M: محفز tac: هجين وظيفي مشتق من مروجي trp و lac. Proc Natl Acad Sci U S A. 1983 ، 80 (1): 21-25. 10.1073 / pnas.80.1.21.

Guzman LM و Belin D و Carson MJ و Beckwith J: تنظيم محكم وتعديل وتعبير عالي المستوى بواسطة نواقل تحتوي على مروج أرابينوز PBAD. J باكتيريول. 1995 ، 177 (14): 4121-4130.

Barrick D، Villanueba K، Childs J، Kalil R، Schneider TD، Lawrence CE، Gold L، Stormo GD: التحليل الكمي لمواقع ربط الريبوسوم في E.coli. الدقة الأحماض النووية. 1994 ، 22 (7): 1287-1295. 10.1093 / nar / 22.7.1287.

de Smit MH ، van Duin J: التحكم في الترجمة عن طريق البنية الثانوية لـ mRNA في الإشريكية القولونية. تحليل كمي لبيانات الأدب. J مول بيول. 1994 ، 244 (2): 144-150. 10.1006 / جامبي.1994.1714.

de Smit MH ، van Duin J: يحدد الهيكل الثانوي لموقع ربط الريبوسوم كفاءة الترجمة: تحليل كمي. Proc Natl Acad Sci U S A. 1990 ، 87 (19): 7668-7672. 10.1073 / pnas.87.19.7668.

Ringquist S و MacDonald M و Gibson T و Gold L: طبيعة مسار mRNA الريبوسومي: تحليل مواقع ربط الريبوسوم التي تحتوي على تسلسلات مختلفة وهياكل ثانوية. الكيمياء الحيوية. 1993 ، 32 (38): 10254-10262. 10.1021 / bi00089a048.

ماثيوز دي إتش ، سابينا جي ، زوكر إم ، تيرنر دي إتش: اعتماد تسلسل موسع للمعلمات الديناميكية الحرارية يحسن التنبؤ بالبنية الثانوية للحمض النووي الريبي. J مول بيول. 1999 ، 288 (5): 911-940. 10.1006 / جمبي .1999.2700.

Zuker M: خادم الويب Mfold لطي الحمض النووي والتنبؤ بالتهجين. الدقة الأحماض النووية. 2003 ، 31 (13): 3406-3415. 10.1093 / نار / gkg595.

Komarova AV و Tchufistova LS و Dreyfus M و Boni IV: تعمل التسلسلات الغنية بـ AU ضمن 5 'قادة غير مترجمين على تحسين الترجمة وتثبيت mRNA في الإشريكية القولونية. J باكتيريول. 2005 ، 187 (4): 1344-1349. 10.1128 / JB.187.4.1344-1349.2005.

Cluzel P ، Surette M ، Leibler S: محرك بكتيري فائق الحساسية يتم الكشف عنه من خلال مراقبة إشارات البروتينات في الخلايا المفردة. علم. 2000 ، 287 (5458): 1652-1655. 10.1126 / العلوم .287.5458.1652.

Andersen JB ، Sternberg C ، Poulsen LK ، Bjorn SP ، Givskov M ، Molin S: متغيرات جديدة غير مستقرة من البروتين الفلوري الأخضر لدراسات التعبير الجيني العابر في البكتيريا. أبيل إنفيرون ميكروبيول. 1998 ، 64 (6): 2240-2246.

Markham NR ، Zuker M: خادم الويب DINAMelt لتنبؤ ذوبان الحمض النووي. الدقة الأحماض النووية. 2005 ، 33 (إصدار خادم الويب): W577-81. 10.1093 / نار / gki591.

Dennis PP ، Ehrenberg M ، Bremer H: التحكم في تخليق الرنا الريباسي في الإشريكية القولونية: نهج بيولوجيا الأنظمة. ميكروبيول مول بيول القس .2004 ، 68 (4): 639-668. 10.1128 / MMBR.68.4.639-668.2004.

Dong H ، Nilsson L ، Kurland CG: التباين المشترك لوفرة الحمض النووي الريبي واستخدام الكودون في الإشريكية القولونية بمعدلات نمو مختلفة. J مول بيول. 1996 ، 260 (5): 649-663. 10.1006 / جمبي.1996.0428.

Neidhardt FC ، Bloch PL ، Smith DF: وسط استزراع للبكتيريا المعوية. J باكتيريول. 1974 ، 119 (3): 736-747.

Sharp PM، Li WH: مؤشر تكييف الكودون - مقياس لتحيز استخدام الكودون المرادف الاتجاهي وتطبيقاته المحتملة. الدقة الأحماض النووية. 1987 ، 15 (3): 1281-1295. 10.1093 / nar / 15.3.1281.

Gutierrez G، Marquez L، Marin A: تفضيل الغوانوزين في موضع الكودون الأول في جينات Escherichia coli المعبر عنها بدرجة عالية. علاقة مع كفاءة الترجمة. الدقة الأحماض النووية. 1996 ، 24 (13): 2525-2527. 10.1093 / nar / 24.13.2525.

Jansen R و Bussemaker HJ و Gerstein M: إعادة النظر في مؤشر تكيف الكودون من منظور الجينوم الكامل: تحليل العلاقة بين التعبير الجيني وحدوث الكودون في الخميرة باستخدام مجموعة متنوعة من النماذج. الدقة الأحماض النووية. 2003 ، 31 (8): 2242-2251. 10.1093 / نار / gkg306.

Lithwick G ، Margalit H: التسلسل الهرمي للميزات المعتمدة على التسلسل المرتبطة بالترجمة بدائية النواة. الدقة الجينوم. 2003 ، 13 (12): 2665-2673. 10.1101 / غرام .1485203.

Ringquist S ، Shinedling S ، Barrick D ، Green L ، Binkley J ، Stormo GD ، Gold L: بدء الترجمة في Escherichia coli: تسلسلات داخل موقع ربط الريبوسوم. مول ميكروبيول. 1992 ، 6 (9): 1219-1229. 10.1111 / j.1365-2958.1992.tb01561.x.

Hartz D ، McPheeters DS ، Gold L: تأثير محددات الرنا المرسال على بدء الترجمة في الإشريكية القولونية. J مول بيول. 1991 ، 218 (1): 83-97. 10.1016 / 0022-2836 (91) 90875-7.

Ma J و Campbell A و Karlin S: الارتباطات بين متواليات Shine-Dalgarno والميزات الجينية مثل مستويات التعبير المتوقعة وهياكل الأوبرا. J باكتيريول. 2002 ، 184 (20): 5733-5745. 10.1128 / JB.184.20.5733-5745.2002.

Ozbudak EM ، Thattai M ، Kurtser I ، Grossman AD ، van Oudenaarden A: تنظيم الضوضاء في التعبير عن جين واحد. نات جينيه. 2002 ، 31 (1): 69-73. 10.1038 / ng869.

Raser JM ، O'Shea EK: الضوضاء في التعبير الجيني: الأصول والعواقب والسيطرة. علم. 2005 ، 309 (5743): 2010-2013. 10.1126 / العلوم .1105891.

Swain PS ، Elowitz MB ، Siggia ED: مساهمات جوهرية وخارجية في العشوائية في التعبير الجيني. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002 ، 99 (20): 12795-12800. 10.1073 / بناس .162041399.

Kaminishi T، Wilson DN، Takemoto C، Harms JM، Kawazoe M، Schluenzen F، Hanawa-Suetsugu K، Shirouzu M، Fucini P، Yokoyama S: لقطة من 30S Ribosomal Subunit Capturing mRNA عبر Shine-Dalgarno Interaction. بنية. 2007 ، 15 (3): 289-297. 10.1016 / j.str.2006.12.008.

Cormack BP ، Valdivia RH ، Falkow S: طفرات محسّنة لـ FACS للبروتين الفلوري الأخضر (GFP). الجين. 1996 ، 173 (1 رقم المواصفات): 33-38. 10.1016 / 0378-1119 (95) 00685-0.

بلاتنر FR ، Plunkett G ، Bloch CA ، Perna NT ، Burland V ، Riley M ، Collado-Vides J ، Glasner JD ، Rode CK ، Mayhew GF ، Gregor J ، Davis NW ، Kirkpatrick HA ، Goeden MA ، Rose DJ ، Mau B ، Shao Y: تسلسل الجينوم الكامل لـ Escherichia coli K-12. علم. 1997 ، 277 (5331): 1453-1474. 10.1126 / العلوم .277.5331.1453.


مقدمة

في عام 1974 ، قام شاين ودالغارنو [1] بتسلسل 3 نهاية من الرنا الريبوزومي 16S للإشريكية القولونية (rRNA) ولاحظا أن جزءًا من التسلسل ، 5′ – ACCUCC – 3 ، كان مكملاً لعنصر ، 5′ – GGAGGU –3 ، تقع 5 من كودونات البدء في العديد من رنا المرسال (mRNAs). قاموا بدمج هذه الملاحظة مع الأدلة التجريبية المنشورة مسبقًا واقترحوا أن التكامل بين ذيل 3 من الرنا الريباسي 16S والمنطقة 5 من كودون البدء على الرنا المرسال كان كافياً لإنشاء بنية مستقرة مزدوجة الشريطة يمكنها وضع الريبوسوم بشكل صحيح على mRNA أثناء بدء الترجمة. منذ ذلك الحين ، تمت الإشارة إلى الشكل الموجود على الرنا المرسال ، 5′ – GGAGGU – 3 ، والاختلافات الموجودة فيه والتي تعد أيضًا مكملة لأجزاء من ذيل الرنا الريباسي 3 16S ، باسم تسلسل Shine-Dalgarno (SD). تم تعزيز نظرية شاين ودالغارنو بواسطة Steitz and Jakes في عام 1975 [2] وتم التحقق منها تجريبيًا في النهاية ، في عام 1987 ، بواسطة Hui and de Boer [3] و Jacob et al. [4].

منذ نشر Shine و Dalgarno ، تم استخدام طريقتين مختلفتين لتحديد متواليات SD في بدائيات النوى ووضعها: تشابه التسلسل وحسابات الطاقة المجانية.

تتضمن الطرق القائمة على تشابه التسلسل البحث في المنبع من أكواد البداية عن سلاسل فرعية من متواليات SD التي يبلغ طولها ثلاثة نيوكليوتيدات على الأقل [5]. يمكن أن تنشأ أخطاء تحديد الهوية من هذا النهج لعدة أسباب [6]. لا توجد عتبة تشابه يمكنها أن تحدد بوضوح تسلسلات SD الفعلية من مواقع زائفة بدرجة كبيرة ، ولكن منخفضة ، من التشابه مع تسلسل SD. أدى الافتقار إلى اليقين إلى عدد من الملاحظات التي يبدو أن التسلسلات الجينية تقسم فيها نفسها إلى فئتين: تلك التي تحتوي على تسلسلات SD واضحة وتلك التي لا تحتوي على تسلسل جيني. إن عدم قدرة تقنيات التسلسل على تحديد الموقع الدقيق لتسلسل SD يطرح مشكلة لأنه يعتقد أن موقعه يؤثر على بدء الترجمة [7-10].

النهج الثاني ، باستخدام حسابات الطاقة المجانية ، يعتمد على اعتبارات الديناميكا الحرارية للآلية المقترحة لربط 30S بـ mRNA ويتغلب على قيود تحليل التسلسل. يحدث تهجين Watson-Crick بين النيوكليوتيدات ثلاثية الطرفي وحيدة الجديلة لـ 16S rRNA (ذيل الرنا الريباسي) وتسلسل SD في الرنا المرسال وله تأثير كبير على الترجمة [3،4]. يشكل تكوين الروابط الهيدروجينية بين النيوكليوتيدات المتوافقة والمتكاملة أساس تهجين Watson-Crick وينتج عنه بنية أكثر استقرارًا ومزدوجة الشريطة مع طاقة حرة أقل من المتواليات أحادية الجديلة المشاركة. أحد التطبيقات طويلة الأمد لهذا النموذج ، Mfold [11] ، يحدد درجة التهجين واستقرار البنية الثانوية للحمض النووي الريبي عن طريق حساب التغير في الطاقة (Δجي °) [12-14]. تم تكييف هذه الطريقة لتقدير الطاقة الحرة لتحديد تسلسل SD من خلال حساب Δ بشكل متكررجي قيم ° للمحاذاة التدريجية للذيل الرنا الريباسي مع الرنا المرسال في المنطقة المنبع لكودون البدء [5 ، 6 ، 15 ، 16]. لقد لاحظت كل هذه الدراسات وجود قاع سلبي لـ Δجي ° المنبع لكودون البدء الذي يتزامن موقعه إلى حد كبير مع تسلسل توافق SD. يمكن لهذا النهج الثاني تحديد تسلسل SD وتحديد موقعه الدقيق على أنه يحتوي على الحد الأدنى Δجي قيمة °. ومع ذلك ، فإن الموقع الدقيق لتسلسل SD يعتمد على مخطط فهرسة النيوكليوتيدات للخوارزمية ، أي على أي النوكليوتيدات يتم تعيينها على أنها موضع "0".

لتطبيع الفهرسة وتوسيع نطاق تحليل الطاقة المجانية من خلال كودون البدء وفي منطقة ترميز الجينات ، أنشأنا مقياسًا جديدًا ، التباعد النسبي (RS). يقوم هذا المقياس بترجمة الارتباط عبر منطقة بدء الترجمة بأكملها (TIR) ​​، بالنسبة إلى ذيل الرنا الريباسي ، مما يمكننا من تحديد الارتباط الذي يتضمن كودون البدء بالإضافة إلى التسلسلات في اتجاه مجرى النهر. RS مستقلة أيضًا عن طول ذيل الرنا الريباسي ، وتسمح هذه الخاصية بمقارنة مواقع الربط بين الأنواع.

من خلال فحص التسلسلات في اتجاه مجرى النهر من أكواد البداية ، يمكننا استكشاف mRNAs التي تفتقر إلى أي منطقة منبع ، و بلا زعيم mRNAs [17-22]. أدى عدم وجود أي قائد 5 ′ غير مترجم في mRNAs إلى إجراء عمليات بحث عن نماذج تسلسلية أخرى يمكن أن تتفاعل مع 16S rRNA. واحدة من هذه ، فرضية مربع المصب [23] ، تم دحضها [24]. وبالتالي ، هناك بحث مستمر عن تفسير للتسلسلات المحفوظة للغاية 3 من كودون البدء الذي لوحظ في العديد من mRNAs عديمة القيادة [22 ، 23 ، 25].

في هذه الدراسة ، نستخدم مقياس RS لتحديد مواضع الحد الأدنى Δجي ° أحواض للجينات من 18 نوعًا من بدائيات النوى كاختبار لفائدتها كوسيلة لتحسين أدوات التعليقات التوضيحية الموجودة ، أي عن طريق تحديد تسلسل SD. نلاحظ 2420 جينًا حيث يحدث أقوى ارتباط في كامل TIR يحدث نيوكليوتيد واحد في اتجاه مجرى النهر من كودون البداية ، عند RS + 1. من بين هؤلاء ، 624 جينًا لها ارتباط قوي بشكل غير عادي (أقل من 8.4 كيلو كالوري / مول). ثم حددنا ما إذا كانت هذه الجينات البالغ عددها 624 قد تم شرحها بشكل خاطئ واستنتجنا أن 384 جينًا كذلك.


باستخدام إجراء التدهور التدريجي ووضع العلامات النهائية الذي طوره هانت ، [2] [3] أظهر Shine و Dalgarno أن المسالك النيوكليوتيدية عند الطرف الثالث من بكتريا قولونية 16S الريبوسوم RNA (الرنا الريباسي) غني بالبيريميدين وله تسلسل -PyACCUCCUA 3 'OH. اقترحوا أن هذا الامتداد من النيوكليوتيدات يتعرف على تسلسل غني بالبيورين التكميلي (AGGAGGU) في المنطقة المنبثقة من البادئ الصحيح AUG الموجود في مواقع ربط الريبوسوم لمجموعة متنوعة من الرنا المرسال coliphage (المرجع 1).

التسلسلات الطرفية 3 'لـ 16S rRNA من الزائفة الزنجارية, Bacillus stearothermophilus و Caulobacter الهلال هي أيضًا غنية بالبيريميدين ، ولكنها تختلف عن الآخر وعن بكتريا قولونية تسلسل. على أساس علاقات التكامل بين هذه التسلسلات والتسلسل الغني بالبيورين في موقع ربط الريبوسوم لأنواع مختلفة من الرنا المرسال البكتيري ، تم اقتراح أن التسلسل الدقيق في نهاية 3'- من الرنا الريباسي يحدد السعة الجوهرية للريبوسوم بدائية النواة ترجمة سيسترون معين في مرنا. [4] يوفر الاقتران الأساسي المحدد بين 3'-end من الرنا الريباسي والتسلسل الذي يسبق البادئ AUG آلية يمكن للخلية من خلالها التمييز بين AUGs البادئ وتسلسلات AUG الداخلية و / أو خارج الطور. تلعب درجة الاقتران الأساسي أيضًا دورًا في تحديد معدل البدء في مختلف أكواد AUG البادئة في mRNAs متعدد الكتل.

تم تعزيز هذه الفرضية من خلال إثبات ذلك بكتريا قولونية تستخدم الريبوسومات الاقتران الأساسي لتحديد مواقع البدء لترجمة الجرثومة mRNA. [5] استفادت هذه الدراسة من المضاد الحيوي كوليسين E3 الذي يحث على الإغلاق السريع لتخليق البروتين في الأشخاص المعرضين للإصابة. بكتريا قولونية بسبب إزالة حوالي 50 نيوكليوتيد من 3'-end of 16S RNA نتيجة لانشقاق وحيد النواة. [6] [7] باستخدام colicin E3 ، تم عزل مركب mRNA-rRNA المرتبط بالهيدروجين بعد تكوين معقدات البدء بين بكتريا قولونية الريبوسومات ومنطقة البادئ بالعاثية R17. تضمن هذا المركب آخر 50 نيوكليوتيدات لـ 16S rRNA وذاب عند درجة حرارة تتوافق مع الهيكل المتوقع (المرجع 5).

أكدت العديد من الدراسات أن الاقتران الأساسي بين تسلسل SD في mRNA ونهاية 3 'من الرنا الريباسي 16S له أهمية قصوى لبدء الترجمة بواسطة الريبوسومات البكتيرية. [8]

مستوى 3'-الطرفية adenylation من ملاحظة. الزنجارية 16S rRNA هو دالة لمعدل نمو البكتيريا. [9]


الارتباطات بين متواليات Shine-Dalgarno والميزات الجينية مثل مستويات التعبير المتوقعة وهياكل العمليات

تين. 1. توزيع التباعد المحاذي لتسلسلات SD لفئات الجينات RP و PHX و PMX. (أ) رسم تخطيطي مبسط لمجمع بدء الترجمة المتكون بين ملف بكتريا قولونية mRNA والوحدة الفرعية الريبوسومية 30S. تم تحديد التباعد المحاذي على أنه المسافة بين مركز تسلسل SD GGAGG وكودون البدء AUG. (B و C) الرسوم البيانية للمسافات المحاذاة SD في جينومات الإشريكية القولونية K-12 (ESCCO) و Pyrococcus abyssi (PYRAB), respectively. تين. 2. SD sequences for RP, PHX, and PMX gene classes. (A) The ذ axis, OAS%, is the fraction of SD sequences present at the three OAS (given in Table 1) for each gene class. * indicates genomes where the OAS% for RP is significantly higher than for PMX genes (ص < 0.05 for a χ 2 test using the Yates correction). ** indicates that the OAS% for both the RP and PHX genes are significantly higher than for the PMX genes. (B) The ذ axis shows mean ΔGSD, the mean free energy of binding of the SD sequences in a gene group. * indicates genomes where the mean ΔGSD for the RP genes is significantly less than that for the PMX genes (the difference is at least 20% of the bacterial mean ΔGSD, or 1.3 kcal/mol) ** indicates that the mean ΔGSD for both the RP and PHX genes is significantly less than for the PMX genes. Abbreviations: ESCCO, الإشريكية القولونية HAEIN, المستدمية النزلية VIBCH, ضمة الكوليرا PSEAE, الزائفة الزنجارية CAMJE, العطيفة الصائمية HELPY, هيليكوباكتر بيلوري RICPR, Rickettsia prowazekii NEIME, النيسرية السحائية CHLPN, Chlamydophila pneumoniae CHLTR, المتدثرة الحثرية BORBU, بوريليا برغدورفيرية TREPA, اللولبية الشاحبة BACSU, العصوية الرقيقة MYCGE, Mycobacterium genitalium MYCPN, Mycobacterium pneumoniae UREUR, Ureaplasma urealyticum MYCTU, السل الفطري SYNSQ, متزامن ص. strain PCC6803 DEIRA, Deinococcus radiodurans AQUAE, Aquifex aeolicus THEMA, Thermotoga maritima METJA, Methanococcus jannaschii METTH, Methanobacterium thermoautotrophicum ARCFU, Archaeoglobus fulgidus PYRAB, Pyrococcus abyssi PYRHO, Pyrococcus horikoshii THEAC, اسيدوفيلوم ثيرموبلازما HALSP, هالوباكتيريوم ص. strain NRC-1 SULSO, Sulfolobus solfataricus PYRAE, Pyrococcus aerophilum. تين. 3 . Relationship between SD% and distances between successive genes (Dg). ال ذ axis represents SD%. The symbols for the lines and points for each plot are shown. In each plot, the seven data points represent seven Dg groups (from left to right): genes with a Dg of less than −20 bp five groups of genes with a Dg from −20 to 30 bp, at 10-bp intervals and genes with a Dg of more than 30 bp (see Supplementary Data Table S-5 for details of the groups). For abbreviations, see the legend to Fig. 2. تين. 4 . SD sequences for genes with different internal positions. (A) How the three types of genes were classified (see text for details). (B) Asterisks indicate genomes where the SD% for type III genes is significantly higher than that for type I genes. Boldface indicates that the SD% for the type II genes was significantly higher than for the type I genes (ص < 0.05 for a χ 2 test using the Yates correction). For abbreviations, see the legend to Fig. 2.


شاهد الفيديو: 3d Demo Reel bacteriophage T4 and stereocilia - medical animation (كانون الثاني 2023).