Стартовый кодон - Start codon
Старт - кодон является первым кодоном из матричной РНК (мРНК) транскрипта в переводе с рибосомой . Стартовый кодон всегда кодирует метионин у эукариот и архей и N-формилметионин (fMet) у бактерий, митохондрий и пластид . Наиболее распространенным стартовым кодоном является AUG (т.е. ATG в соответствующей последовательности ДНК).
Стартовому кодону часто предшествует 3 'нетранслируемая область ( 3' UTR ). У прокариот это включает сайт связывания рибосомы .
Альтернативные стартовые кодоны
Альтернативные стартовые кодоны отличаются от стандартного кодона AUG и обнаруживаются как у прокариот (бактерий и архей), так и у эукариот . Альтернативные стартовые кодоны по-прежнему транслируются как Met, когда они находятся в начале белка (даже если в противном случае кодон кодирует другую аминокислоту). Это связано с тем, что для инициации используется отдельная транспортная РНК (тРНК).
Эукариоты
Альтернативные стартовые кодоны (не AUG) очень редко встречаются в геномах эукариот. Однако для некоторых клеточных мРНК сообщалось о встречающихся в природе стартовых кодонах, отличных от AUG. Семь из девяти возможных однонуклеотидных замен в стартовом кодоне AUG дигидрофолатредуктазы функционировали как сайты начала трансляции в клетках млекопитающих. В дополнение к каноническому пути кодонов Met-тРНК Met и AUG, клетки млекопитающих могут инициировать трансляцию с помощью лейцина, используя специфическую лейцил-тРНК, которая декодирует кодон CUG.
Candida albicans использует стартовый кодон CAG.
Прокариоты
Прокариоты в значительной степени используют альтернативные стартовые кодоны, в основном GUG и UUG. Эти альтернативные стартовые кодоны и частота их использования по сравнению с эукариотами были изучены и показали, что они опровергают теорию общих предков.
E. coli использует 83% AUG (3542/4284), 14% (612) GUG, 3% (103) UUG и один или два других (например, AUU и, возможно, CUG).
Хорошо известными кодирующими областями, не имеющими кодонов инициации AUG, являются участки lacI (GUG) и lacA (UUG) в опероне lac E. coli . Еще два недавних исследования независимо показали, что 17 или более стартовых кодонов, не относящихся к AUG, могут инициировать трансляцию в E. coli .
Митохондрии
Митохондриальные геномы более значительно используют альтернативные стартовые кодоны (AUA и AUU у людей). Многие такие примеры с кодонами, систематическим диапазоном и цитатами приведены в списке таблиц трансляции NCBI .
Стандартный генетический код
Аминокислотные биохимические свойства | Неполярный | Полярный | Базовый | Кислый | Прекращение: стоп-кодон |
1-я база |
2-я база | 3-я база |
|||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U | C | А | грамм | ||||||
U | UUU | (Phe / F) фенилаланин | УКУ | (Ser / S) серин | UAU | (Tyr / Y) Тирозин | UGU | (Cys / C) Цистеин | U |
UUC | UCC | ОАК | UGC | C | |||||
UUA | (Leu / L) лейцин | УЦА | UAA | Стоп ( Охра ) | UGA | Стоп ( Опал ) | А | ||
UUG | UCG | UAG | Стоп ( Янтарь ) | UGG | (Trp / W) Триптофан | грамм | |||
C | CUU | CCU | (Pro / P) Пролин | CAU | (His / H) Гистидин | CGU | (Arg / R) Аргинин | U | |
CUC | CCC | САС | CGC | C | |||||
CUA | CCA | CAA | (Gln / Q) Глютамин | CGA | А | ||||
CUG | CCG | CAG | CGG | грамм | |||||
А | AUU | (Ile / I) Изолейцин | ACU | (Thr / T) Треонин | AAU | (Asn / N) аспарагин | AGU | (Ser / S) серин | U |
AUC | АКК | AAC | AGC | C | |||||
AUA | ACA | AAA | (Lys / K) Лизин | AGA | (Arg / R) Аргинин | А | |||
АВГУСТ | (Met / M) метионин | АЧГ | AAG | AGG | грамм | ||||
грамм | ГУ | (Val / V) Валин | GCU | (Ала / А) Аланин | ГАУ | (Asp / D) аспарагиновая кислота | ГГУ | (Gly / G) Глицин | U |
GUC | GCC | GAC | GGC | C | |||||
GUA | GCA | GAA | (Glu / E) Глутаминовая кислота | GGA | А | ||||
GUG | GCG | GAG | GGG | грамм |
- A Кодон AUG кодирует метионин и служит сайтом инициации: первая AUG вкодирующей областимРНК- это место, где начинается трансляция в белок. Другие стартовые кодоны, перечисленные GenBank, редко встречаются у эукариот и обычно являются кодами для Met / fMet.
- B ^ ^ ^ Историческая основа для обозначения стоп-кодонов как янтарь, охра и опал описана в автобиографии Сиднея Бреннера и в исторической статье Боба Эдгара.
Инженерные стартовые кодоны
Сконструированные инициаторные тРНК (тРНК fMet2 с антикодоном CUA) были использованы для инициации трансляции на янтарном стоп-кодоне UAG. Этот тип сконструированной тРНК называется нонсенс-супрессорной тРНК, потому что она подавляет сигнал остановки трансляции, который обычно возникает на кодонах UAG. Одно исследование показало, что янтарная инициаторная тРНК не инициирует трансляцию в какой-либо измеримой степени с геномно-кодируемых кодонов UAG, а только с плазмидных репортеров с сильными вышестоящими сайтами Шайна-Дальгарно .
Смотрите также
- Центральная догма молекулярной биологии
- Кодон
- Посланник РНК
- Миссенс мРНК
- Стоп-кодон
- Передача РНК
- Перевод
использованная литература
внешние ссылки
- Генетические коды. Составлено Анджеем (Анджай) Эльзановски и Джимом Остеллом, Национальный центр биотехнологической информации (NCBI), Бетезда, Мэриленд, США [1]