Послідовність Шайна — Дальгарно

Послідовністю Шайна — Дальгарно називають сайт зв'язування рибосоми в матричній РНК бактерій та архей. Цей сайт зазвичай розташований на відстані 8 нуклеотидів до старт-кодону AUG. Послідовність Шайна — Дальгарно необхідна для рекрутингу рибосоми на мРНК та ініціації трансляції.

Окрім бактерії та архей, послідовність Шайна—Дальгарно присутня в мРНК хлоропластів та мітохондрій. Консенсусна шестинуклеотидна послідовність це AGGAGG. Повною послідовністю у Escherichia coli є AGGAGGU.Шаблон:Elucidate^[1]

Послідовність була відкрита австралійцями Джоном Шайном (англ. John Shine, нар.1946 р.) та Лін Дальгарно (англ. Lynn Dalgarno, нар. 1935 р.).

Біологічна роль

Старт трансляції

Використовуючи метод розроблений Хунтом (англ. Hunt),^[2]^[3] Шайн і Дальгарно показали що послідовність нуклеотидів в 3' кінці 16S рибосомної РНК E. coli містить багато піримідинових залишків та має послідовність PyACCUCCUUA-3'.Шаблон:Elucidate Вони висловили припущення що ці рибосомні нуклеотиди розпізнають комплементарну пурин-збагачену послідовність AGGAGGU яка була знайдена перед старт-кодоном AUG в багатьох вірусних та бактеріальних мРНК. Інші дослідження підтвердили, що утворення комплементарної дволанцюгової ділянки між послідовністю Шайна-Дальгарно та 3'-кінцем 16S рРНК є критично важливим для ініціації трансляції бактеріальною рибосомою.^[4]^[5]

Взаємодія між 3'-кінцем рРНК та послідовністю Шайна—Дальгарно є механізмом завдяки якому клітина відрізняє ініціюючі AUG кодони від інших AUG кодонів. Ступінь комплементарності детермінує швидкість ініціації на різних AUG кодонах.

Термінація трансляції

В 1973 році Дальгарно і Шайн висловили гіпотезу відповідно до якої в еукаріотів 3'-кінець малої 18S рРНК може грати роль в термінації процесу синтезу поліпептиду, утворюючи комплементарну ділянку біля стоп-кодонів.^[6] Ця гіпотеза базувалась на спостереженні, що 3' кінець 18S рРНК мухи Drosophila melanogaster, дріжджів Saccharomyces cerevisiae, а також кролика, є ідентичною: GAUCAUUA -3'OH.^[7] Така консервативність послідовності еволюційно віддалених еукаріотів вказує на її важливу біологічну роль. Оскільки ця послідовність може бути комплементарною до трьох стоп кодонів (UAA, UAG і UGA), було логічним припустити що вона відіграє роль в термінації трансляції. Шаблон:Elucidate

Вплив на трансляцію

Мутації в послідовності Шайна—Дальгарно можуть підвищити або знизити^[8] трансляцію у прокаріот. Ці зміни викликані зменшеною комплементарністю 3'-кінця 16S рРНК. Так, було показано що комплементарні мутації в рРНК повертають інтенсивність трансляції на початковий рівень.

Див. також

Консенсусна послідовність Козак — послідовність нуклеотидів в мРНК еукаріот що направляє рибосому до старт-кодону.

Посилання

↑ Malys N (2012). Shine-Dalgarno sequence of bacteriophage T4: GAGG prevails in early genes. Molecular Biology Reports. 39 (1): 33—9. doi:10.1007/s11033-011-0707-4. PMID 21533668.
↑ Hunt J A (1970). Terminal-sequence studies of high-molecular-weight ribonucleic acid. The 3'-termini of rabbit reticulocyte ribosomal RNA. Biochemical Journal. 120: 353—363. doi:10.1042/bj1200353. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)
↑ Shine J, Dalgarno L (1973). Occurrence of heat-dissociable ribosomal RNA in insects: the presence of three polynucleotide chains in 26S RNA from cultured Aedes aegypti cells. Journal of Molecular Biology. 75: 57—72. doi:10.1016/0022-2836(73)90528-7. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)
↑ Dahlberg A E (1989). The functional role of ribosomal RNA in protein synthesis. Cell. 57: 525—529. doi:10.1016/0092-8674(89)90122-0. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)
↑ Steitz J A, Jakes K (1975). How ribosomes select initiator regions in mRNA: base pair formation between the 3'-terminus of 16S rRNA and the mRNA during the initiation of protein synthesis in Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA. 72: 4734—4738. doi:10.1073/pnas.72.12.4734. PMC 388805. PMID 1107998. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |PMC= та |pmc= (довідка); Вказано більш, ніж один |PMID= та |pmid= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)
↑ Dalgarno L, Shine J (1973). Conserved terminal sequence in 18S rRNA may represent terminator anticodons. Nature. 245: 261—262. doi:10.1038/newbio245261a0. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)
↑ Hunt J A (1965). Terminal-sequence studies of high-molecular-weight ribonucleic acid. The reaction of periodate-oxidized ribonucleosides, 5'-ribonucleotides and ribonucleic acid with isoniazid. Biochemical Journal. 95: 541—51. doi:10.1042/bj0950541. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)
↑ Johnson G (1991). Interference with phage lambda development by the small subunit of the phage 21 terminase, gp1. Journal of Bacteriology. 173 (9): 2733—2738. PMID 1826903. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |PMID= та |pmid= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)

[:0-1] Malys N (2012). Shine-Dalgarno sequence of bacteriophage T4: GAGG prevails in early genes. Molecular Biology Reports. 39 (1): 33—9. doi:10.1007/s11033-011-0707-4. PMID 21533668.

[2] Hunt J A (1970). Terminal-sequence studies of high-molecular-weight ribonucleic acid. The 3'-termini of rabbit reticulocyte ribosomal RNA. Biochemical Journal. 120: 353—363. doi:10.1042/bj1200353. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)

[3] Shine J, Dalgarno L (1973). Occurrence of heat-dissociable ribosomal RNA in insects: the presence of three polynucleotide chains in 26S RNA from cultured Aedes aegypti cells. Journal of Molecular Biology. 75: 57—72. doi:10.1016/0022-2836(73)90528-7. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)

[4] Dahlberg A E (1989). The functional role of ribosomal RNA in protein synthesis. Cell. 57: 525—529. doi:10.1016/0092-8674(89)90122-0. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)

[5] Steitz J A, Jakes K (1975). How ribosomes select initiator regions in mRNA: base pair formation between the 3'-terminus of 16S rRNA and the mRNA during the initiation of protein synthesis in Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA. 72: 4734—4738. doi:10.1073/pnas.72.12.4734. PMC 388805. PMID 1107998. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |PMC= та |pmc= (довідка); Вказано більш, ніж один |PMID= та |pmid= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)

[6] Dalgarno L, Shine J (1973). Conserved terminal sequence in 18S rRNA may represent terminator anticodons. Nature. 245: 261—262. doi:10.1038/newbio245261a0. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)

[7] Hunt J A (1965). Terminal-sequence studies of high-molecular-weight ribonucleic acid. The reaction of periodate-oxidized ribonucleosides, 5'-ribonucleotides and ribonucleic acid with isoniazid. Biochemical Journal. 95: 541—51. doi:10.1042/bj0950541. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |DOI= та |doi= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)

[8] Johnson G (1991). Interference with phage lambda development by the small subunit of the phage 21 terminase, gp1. Journal of Bacteriology. 173 (9): 2733—2738. PMID 1826903. {{cite journal}}: Вказано більш, ніж один |PMID= та |pmid= (довідка); Вказано більш, ніж один |author= та |last= (довідка)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]