Secvența de consens Kozak

Secvența consens Kozak (secvența Kozak, ing.  Secvența consens Kozak ) este o secvență de nucleotide din molecula de ARNm eucariotă care înconjoară codonul de început și importantă pentru inițierea translației . Secvența de consens a fost descrisă pentru prima dată de Marilyn Kozak [ în 1986 [1] . 

Rol în radiodifuziune

La eucariote, locul de pornire a translației este de obicei, dar nu întotdeauna, primul codon AUG (în funcție de contextul nucleotidic din jurul AUG). Secvența consens Kozak, care joacă un rol important în inițierea translației la eucariote, include 4-6 nucleotide precedând codonul de început și una-două nucleotide imediat după codonul de început. La mamifere, contextul optim este GCC R CC AUG G [1] [2] [3] [4] ; la plantele dicotiledone , contextul optim este A( A / C )AA AUG G , la plantele monocotiledone A R CC AUG G C [5] , unde codonul AUG este în cursiv, iar cele mai importante nucleotide în pozițiile −3 și + 4 (+1 Și în codonul AUG) sunt îngroșate; R este o nucleotidă purinică ( adenină sau guanină ). Nucleotidele purinice din pozițiile -3 și +4 sunt considerate a fi cele mai importante atât la plante, cât și la mamifere [5] [6] , dar unele dovezi indică faptul că pozițiile -1 și -2 pot fi, de asemenea, importante la plante [7] . În drojdie, contextul nucleotidelor este mai puțin important pentru recunoașterea codonului de pornire, iar singura sa caracteristică este nucleotida purinică în poziția -3 [1] . Prezența acestor nucleotide, adică contextul optim de nucleotide al codonului AUG, se corelează cu un nivel ridicat de sinteză a proteinelor cu ARNm-ul corespunzător in vivo și este o caracteristică a așa-numitului Kozak „puternic” (inițiind eficient traducerea). secvența [8] . Alte variante ale secvențelor Kozak sunt „slabe”. Gena Lmx1b este un exemplu de genă cu o secvență Kozak slabă [9] . În unele cazuri, nucleotida G din poziția -6 poate juca, de asemenea, un rol important în inițierea translației [4] .

Secvența Kozak nu este un situs de legare ribozomal  ( RBS ), spre deosebire de secvența procariotă Shine-Dalgarno . S-a demonstrat că discriminarea dintre codonii AUG în contexte optime și non-optime la mamifere implică factorul de inițiere a translației eucariote 1 (eIF1) [10] . Pe baza datelor experimentale, se presupune că interacțiunea acestei nucleotide cu subunitatea alfa eIF2 este responsabilă pentru recunoașterea nucleotidei purinice la poziția -3 din 43S de către complexul de inițiere și interacțiunea sa cu nucleotidele A1818A-1819 din helixul 44. este probabil responsabil pentru recunoașterea purinei la poziția + 4. ARNr 18S [11] .

Mutații

Studiile au arătat că mutația G→C la poziția -6 a genei β-globinei umane afectează biosinteza proteinelor. Această mutație a fost prima mutație identificată în secvența Kozak. Această mutație a fost găsită la membrii familiei care trăiesc în sud-estul Italiei [4] .

Diferențele în secvențele de consens

Tabelul de mai jos prezintă date despre tipul de secvență consens Kozak în diferite grupuri de organisme.

Secvențe consens Kozak la eucariote
organism taxon Secvență de consens
Vertebrate
gccRccATGG [3]
Musca de fructe ( Drosophila spp.) artropode   caAAaATG [12]
Drojdie ( Saccharomyces cerevisiae ) Ascomicete aAaAaAATGTCt [13]
Mucegaiul slime ( Dictyostelium discoideum ) Amoebozoa aaaAAAATGRna [14]
ciliati ciliati nTaAAAATGRct [14]
Plasmodium malarial ( Plasmodium spp.) Apicomplexuri taaAAAATGAan [14]
Toxoplasma ( Toxoplasma gondii ) Apicomplexuri gncAaaATGg [15]
Tripanozomi Kinetoplastide nnnAnnATGnC [14]
Plante
  AACAATGGC [16]

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 3 Kozak M. Mutațiile punctiforme definesc o secvență care flanchează codonul inițiator AUG care modulează translația de către ribozomii eucarioți.  (engleză)  // Cell. - 1986. - Vol. 44, nr. 2 . - P. 283-292. — PMID 3943125 .
  2. ↑ Kozak M. Cel puțin șase nucleotide care preced codonul inițiator AUG îmbunătățesc translația în celulele de mamifere.  (engleză)  // Jurnal de biologie moleculară. - 1987. - Vol. 196, nr. 4 . - P. 947-950. — PMID 3681984 .
  3. ↑ 1 2 Kozak M. O analiză a secvențelor 5’-noncoding de la 699 de ARN mesageri de vertebrate.  (engleză)  // Cercetarea acizilor nucleici. - 1987. - Vol. 15, nr. 20 . - P. 8125-8148. — PMID 3313277 .
  4. ↑ 1 2 3 De Angioletti M. , Lacerra G. , Sabato V. , Carestia C. Beta+45 G --> C: o nouă mutație silentioasă beta-talasemia, prima din secvența Kozak.  (engleză)  // Jurnalul britanic de hematologie. - 2004. - Vol. 124, nr. 2 . - P. 224-231. — PMID 14687034 .
  5. ↑ 1 2 Joshi CP , Zhou H. , Huang X. , Chiang VL Secvențe de context ale codonului de inițiere a translației în plante.  (Engleză)  // Biologie moleculară a plantelor. - 1997. - Vol. 35, nr. 6 . - P. 993-1001. — PMID 9426620 .
  6. ↑ Kawaguchi R. , Bailey-Serres J. caracteristicile secvenței ARNm care contribuie la reglarea translațională în Arabidopsis.  (engleză)  // Cercetarea acizilor nucleici. - 2005. - Vol. 33, nr. 3 . - P. 955-965. doi : 10.1093 / nar/gki240 . — PMID 15716313 .
  7. ↑ Lukaszewicz M. , Feuermann1 M. , Jérouville B. , Stas A. , Boutry M. Evaluarea in vivo a contextului codonului secvenței de inițiere a translației în plante.  (Engleză)  // Știința plantelor: un jurnal internațional de biologie experimentală a plantelor. - 2000. - Vol. 154, nr. 1 . - P. 89-98. — PMID 10725562 .
  8. ↑ Kozak M. Mutațiile punctuale apropiate de codonul inițiator AUG afectează eficiența translației preproinsulinei de șobolan in vivo.  (engleză)  // Natură. - 1984. - Vol. 308, nr. 5956 . - P. 241-246. — PMID 6700727 .
  9. ↑ Dunston JA , Hamlington JD , Zaveri J. , Sweeney E. , Sibbring J. , Tran C. , Malbroux M. , O'Neill JP , Mountford R. , McIntosh I. Gena umană LMX1B: unitate de transcripție, promotor și mutații patogene.  (engleză)  // Genomica. - 2004. - Vol. 84, nr. 3 . - P. 565-576. - doi : 10.1016/j.ygeno.2004.06.002 . — PMID 15498463 .
  10. ↑ Pestova TV , Kolupaeva VG Rolurile factorilor individuali de inițiere a translației eucariote în scanarea ribozomală și selecția codonilor de inițiere.  (engleză)  // Gene și dezvoltare. - 2002. - Vol. 16, nr. 22 . - P. 2906-2922. - doi : 10.1101/gad.1020902 . — PMID 12435632 .
  11. ↑ Pisarev AV , Kolupaeva VG , Pisareva VP , Merrick WC , Hellen CU , Pestova TV Interacțiuni funcționale specifice ale nucleotidelor la pozițiile cheie -3 și +4 care flanchează codonul de inițiere cu componente ale complexului de inițiere a translației de mamifer 48S.  (engleză)  // Gene și dezvoltare. - 2006. - Vol. 20, nr. 5 . - P. 624-636. - doi : 10.1101/gad.1397906 . — PMID 16510876 .
  12. ↑ Cavener DR Comparația secvenței consensului de flancare a site-urilor de pornire a translației la Drosophila și vertebrate.  (engleză)  // Cercetarea acizilor nucleici. - 1987. - Vol. 15, nr. 4 . - P. 1353-1361. — PMID 3822832 .
  13. ^ Hamilton R. , Watanabe CK , de Boer HA Compilarea și compararea contextului secvenței în jurul codonilor de start AUG în ARNm Saccharomyces cerevisiae.  (engleză)  // Cercetarea acizilor nucleici. - 1987. - Vol. 15, nr. 8 . - P. 3581-3593. — PMID 3554144 .
  14. ↑ 1 2 3 4 Yamauchi K. Secvența de flancare a site-ului de inițiere a translației în protozoare.  (engleză)  // Cercetarea acizilor nucleici. - 1991. - Vol. 19, nr. 10 . - P. 2715-2720. — PMID 2041747 .
  15. ↑ Seeber F. Consensus sequence of translational initiation sites from Toxoplasma gondii genes.  (Engleză)  // Cercetare în parazitologie. - 1997. - Vol. 83, nr. 3 . - P. 309-311. — PMID 9089733 .
  16. ↑ Lütcke HA , Chow KC , Mickel FS , Moss KA , Kern HF , Scheele GA Selecția codonilor de inițiere AUG diferă în funcție de plante și animale.  (engleză)  // Jurnalul EMBO. - 1987. - Vol. 6, nr. 1 . - P. 43-48. — PMID 3556162 .