Новая система для широкомасштабного анализа сайтов инициации и реинициации трансляции Escherichia coli

• Автор: Остерман, Илья Андреевич
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 110 с. : ил.

Содержание
Введение

Обзор литературы

Бактериальная трансляция

Последовательность ШайнаДальгарно

Стартовый кодон

Элементы вторичной структуры мРНК

богатые участки

Нуклеотидный состав мРНК

Полицистронные мР1 I и реинициация

Обсуждение результатов

Создание двойной репортрной конструкции
Влияние стартового кодона на эффективность трансляции
Зависимость эффективности трансляции от длины и расстояния между и стартовым кодоном
Влияние элементов вторичной структуры мРНК в области старта трансляции на ее эффективность
Инициация v и реинициация трансляции в случае
близкорасположенных стартовот и термина горного кодонов
Роль богатых участков в трансляции моноцистронных и полицистронных мРНК
Высокопроизводительный метод определения механизма действия антибиотиков, основанный на использовании двойной репортрной системы
Материалы и методы
Выводы
Список литературы


РНК с присоединенными молекулами аминокислот в полипептидную цепь в соответствии с последовательностью кодоновтрехнуклеотидных фрагментов, кодирующих индивидуальные аминокислоты. Элонгационный фактор Ти ЕРТи осуществляет доставку аатРНК на рибосому, а элонгационный фактор О ЕРО перемещает рибосому по мРНК. Оба этих фактора гидролизуют ОТР в ходе своей работы. Когда рибосома встречает стопкодон в мРНК белок высвобождается с помощью факторов терминации ЯР1 или КР2 и ЯРЗ, рибосома отсоединяется от мРНК при помощи ЕРО. ИКР и БЗ и диссоциирует на субъединицы. Терминами ра не. Рис. I. Инициация, элонгация и терминация трансляции. На рибосоме есть три сайта связывания тРНК А, Р и Е. В ходе синтеза белковой молекулы, тРНК последовательно перемещаются по сайтам в рибосоме. В Рсайте связана пептидилтРНК, т. РНК, к которой присоединен синтезируемый рибосомой пептид. В Асайт связывается аминоацилтРНК. Это тРНК, которая несет именно ту аминокислоту, которая должна быть присоединена к пептиду согласно очередному кодону мРНК. Рибосома катализирует перенос пептида на эту аминокислоту и в результате пептид, ставший на одну аминокислоту длиннее, оказывается присоединенным к тРНК, находящейся в Асайте. В ходе транслокации, катализируемой белком ЕЕв и сопровождающейся гидролизом ОТР, рибосома перемещается по мРНК на три нуклеотида один кодон. Одновременно с этим тРНК перемещаются по рибосоме. ПептидилтРНК переходит из Асайта в Рсайт, а деацилированная, пустая тРНК переходит в Есайт, откуда она может покинуть рибосому. Биосинтез белка это основа жизнедеятельности любой клетки, регуляция на уровне трансляции позволяет изменять уровень экспрессии гена вплоть до трех порядков величины. Задача данного обзора литературы состоит в описании этих элементов мРНК и эффектов, оказываемых ими на трансляцию. Последовательность ШайнаДальгарно. Одним из первых обнаруженных элементов мРНК, определяющих эффективность трансляции, была последовательность ШайнаДальгарно , открытая в при помощи сравнения участка Зконца рРНК и последовательностей, предшествующих стартовому кодону некоторых известных мРНК 1. В отличие от эукариотической рибосомы, связывающейся в большинстве случаев с 5концом мРНК и осуществляющей сканировании в поисках оптимального стартового кодона, бактериальная субчастица связывается Рис. РНК, узнавая последовательность , расположенную на расстоянии 58 нуклеотидов перед стартовым кодоном 2. На Зконце находится последовательность антиШайнаДальгарно 3. В геноме ii i Е. Расстоянием между и стартовым кодоном в данном работе будет называться расстояние между центральным в последовательности если специально не сказано, что расстояние рассчитывалось подругому рис. Широкомасштабный анализ генов Е. Для моделирования сайтов посадки рибосомы могут быть использованы две модели жесткая, в которой оба параметра и участок инициации УИ закреплены относительно нулевой координаты и подвижная, состоящая из двух жестких участков и УИ, между которыми можно менять расстояние. Результаты, полученные на основе анализа генов из 2 все возможные открытые рамки считывания ОРС 4, и 9 генов из проверенного набора, основанного на данных о стартах трансляции белков, найденных при 2электрофорезе значит их уровень трансляции довольно высок, показывают наличие консервативной последовательности перед стартовым кодоном рис. УИ и 3 значительно увеличивает вероятность обнаружения БЭ обнаруженная больше похожа на идеальную. На любом расстояние между У И и БО от 4 до самый вероятный состав БИ не меняется . При переходе от всех генов к выборке, основанной на результатах элсктрофореза заметно, что распределение расстояний между БЭ и УИ становится более узким, т. У И 8 обеспечивает оптимальную эффективность экспрессии. ОК. У разных микроорганизмов частота встречаемости оптимальных БЭ для большинства генов сильно различается, это показал анализ бактериальных и архейных геномов 5. Для определения БЭ использовался расчет свободной энергии дуплекса между гипотетической и а, и значение 4. Все обнаруженные БО были как минимум длиной 4 нуклеотида и самыми распространенными были 3 варианта вОАв, СтАОО и АООА в Е соЬ на них приходится всех .