تسلسل شاين-دالغارنو

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
رسم توضيحي يُظهر موقع ارتباط الريبوسوم في الحمض النووي الريبوزي الرسول البكتيري
سلسلة شاين-دالغارنو (التسميات باللغة الإسبانية)

يُعد تسلسل شاين -دالغارنو ( SD ) جزءًا من موقع ارتباط الريبوسوم في الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA ) للبكتيريا والعتائق ، وقد يكون هذا التسلسل جزئيًا في بعض الأحيان. [ 1 ] ويقع عادةً على بُعد حوالي 8 قواعد نيتروجينية قبل كودون البدء AUG. [ 2 ] يُساعد تسلسل الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) في استقطاب الريبوسوم لبدء عملية تخليق البروتين عن طريق محاذاة الريبوسوم مع كودون البدء. وبمجرد استقطابه، يُمكن لجزيء الحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA) إضافة الأحماض الأمينية بالتسلسل الذي تُحدده الكودونات، مُتحركًا باتجاه موقع بدء الترجمة.

يُعدّ تسلسل شاين-دالغارنو شائعًا في البكتيريا ، ولكنه أقل شيوعًا في العتائق . [ 3 ] كما يوجد أيضًا في بعض نسخ البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا . التسلسل التوافقي المكون من ست قواعد هو AGGAGG ؛ في بكتيريا الإشريكية القولونية ، على سبيل المثال، يكون التسلسل AGGAGGU، بينما يسود التسلسل الأقصر GAGG في الجينات المبكرة لفيروس T4 في الإشريكية القولونية . [ 2 ]

تم اقتراح تسلسل شاين-دالغارنو من قبل العالِمين الأستراليين جون شاين ولين دالغارنو في عام 1973.

تعرُّف

مواقع بدء الترجمة

باستخدام طريقة طورها هانت، [ 4 ] [ 5 ] أظهر شاين ودالغارنو أن سلسلة النيوكليوتيدات في الطرف 3' من الحمض النووي الريبوزي 16S (rRNA) لبكتيريا الإشريكية القولونية (أي الطرف الذي تبدأ عنده عملية الترجمة ) غنية بالبيريميدينات، ولها التسلسل المحدد 5'- Y ACCUCCU UA-3' . واقترحا أن هذه النيوكليوتيدات الريبوزومية تتعرف على التسلسل المكمل الغني بالبيورينات 5'-AGGAGGU-3' ، الموجود في اتجاه 5' من كودون البدء AUG في عدد من الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الموجود في الفيروسات التي تصيب الإشريكية القولونية . [ 2 ] وقد أكدت العديد من الدراسات أن اقتران القواعد بين تسلسل شاين-دالغارنو في الحمض النووي الريبوزي الرسول والطرف 3' من الحمض النووي الريبوزي 16S ذو أهمية قصوى لبدء عملية الترجمة بواسطة الريبوزومات البكتيرية. [ 6 ] [ 7 ]

بالنظر إلى العلاقة التكاملية بين الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي (rRNA) وتسلسل شاين-دالغارنو في الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، فقد اقتُرح أن التسلسل الموجود في الطرف 3' من الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي يُحدد قدرة الريبوسوم بدائي النواة على ترجمة جين معين في الحمض النووي الريبوزي الرسول. [ 8 ] يُعدّ اقتران القواعد بين الطرف 3' من الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي وتسلسل شاين-دالغارنو في الحمض النووي الريبوزي الرسول آليةً تمكّن الخلية من التمييز بين كودونات البدء AUG وتسلسلات AUG الداخلية و/أو خارج الإطار. كما تلعب درجة اقتران القواعد دورًا في تحديد معدل بدء الترجمة عند كودونات البدء AUG المختلفة.

إنهاء الترجمة

في عام 1973، اقترح دالغارنو وشاين أن الطرف 3' من الحمض النووي الريبوزي 18S الصغير في حقيقيات النوى قد يلعب دورًا في إنهاء تخليق البروتين من خلال التزاوج القاعدي التكميلي مع كودونات الإنهاء. [ 9 ] استند هذا الاقتراح إلى ملاحظتهما أن التسلسلات الطرفية 3' للحمض النووي الريبوزي 18S من ذبابة الفاكهة (Drosophila melanogaster ) والخميرة (Saccharomyces cerevisiae ) وخلايا الأرانب متطابقة: GAUCAUUA -3'OH. ​​[ 10 ] يشير الحفاظ على هذا التسلسل بين حقيقيات النوى المتباعدة وراثيًا إلى أن هذا الجزء النيوكليوتيدي يلعب دورًا هامًا في الخلية. ولأن هذا التسلسل المحفوظ يحتوي على مكمل كل من كودونات الإنهاء الثلاثة في حقيقيات النوى (UAA وUAG وUGA)، فقد اقتُرح أن له دورًا في إنهاء تخليق البروتين في حقيقيات النوى. اقترح شاين ودالغارنو في عام 1974 دورًا مشابهًا للنهاية 3' من الحمض النووي الريبوزي 16S في التعرف على ثلاثيات الإنهاء في بكتيريا الإشريكية القولونية ، وذلك استنادًا إلى علاقات التكامل بين مجموعة UUA-OH الطرفية 3' في الحمض النووي الريبوزي 16S وكودونات الإنهاء في الإشريكية القولونية . في عاثية F1 ، وهي فئة من الفيروسات التي تصيب البكتيريا، غالبًا ما يحتوي التسلسل المشفر للأحماض الأمينية القليلة الأولى على ثلاثيات إنهاء في إطاري القراءة غير المستخدمين. [ 11 ] في تعليق على هذه الورقة، لوحظ أن اقتران القواعد المتكامل مع النهاية 3' من الحمض النووي الريبوزي 16S قد يساهم في إيقاف تكوين الرابطة الببتيدية بعد بدء الترجمة خارج الطور. [ 12 ]

التعبير عن التسلسل والبروتين

يمكن أن تؤدي الطفرات في تسلسل شاين-دالغارنو إلى تقليل أو زيادة الترجمة في بدائيات النوى [ 13 ] . ويعود هذا التغيير إلى انخفاض أو زيادة كفاءة اقتران الحمض النووي الريبوزي الرسول بالريبوسوم، كما يتضح من حقيقة أن الطفرات التعويضية في تسلسل الحمض النووي الريبوزي 16S الطرفي 3' يمكن أن تعيد الترجمة إلى وضعها الطبيعي.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ تشين، هونغيون؛ بيركنز، ماثيو؛ كومار، رافيندرا؛ جاي، إرنست (1994). "تحديد المسافة المُثلى بين تسلسل شاين-دالغارنو وكودون بدء الترجمة في الحمض النووي الريبوزي الرسول لبكتيريا الإشريكية القولونية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 22 (23): 4953-4957 . doi : 10.1093/nar/22.23.4953 . ISSN 0305-1048 . PMC 523762. PMID 7528374 .   
  2. 1 2 3 ماليس ن (2012). "تسلسل شاين-دالغارنو لبكتيريا العاثية T4: يسود تسلسل GAGG في الجينات المبكرة" . تقارير البيولوجيا الجزيئية . 39 (1): 33-39 . doi : 10.1007/s11033-011-0707-4 . PMID 21533668. S2CID 17854788 .  
  3. ↑ بينيللي، د؛ لوندي، ب (يناير 2011). "بدء الترجمة في العتائق: السمات المحفوظة والخاصة بالنطاق". معاملات الجمعية الكيميائية الحيوية . 39 (1): 89-93 . doi : 10.1042/BST0390089 . PMID 21265752 . 
  4. ↑ هانت، ج. أ. (1970). "دراسات التسلسل الطرفي للحمض النووي الريبوزي ذي الوزن الجزيئي العالي. النهايات 3' للحمض النووي الريبوزي الريبوسومي في خلايا الشبكية الأرنبية" . مجلة الكيمياء الحيوية . 120 (2): 353-363 . doi : 10.1042/bj1200353 . PMC 1179605. PMID 4321896 .  
  5. ↑ شاين ج، دالغارنو ل (1973). "وجود الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي القابل للتفكك الحراري في الحشرات: وجود ثلاث سلاسل متعددة النوكليوتيدات في الحمض النووي الريبوزي 26S من خلايا بعوضة الزاعجة المصرية المستزرعة". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 75 (1): 57-72 . doi : 10.1016/0022-2836(73)90528-7 . PMID 4197338 . 
  6. ↑ دالبرغ، أ. إي. (1989). "الدور الوظيفي للرنا الريبوسومي في تخليق البروتين". الخلية . 57 ( 4): 525-529 . doi : 10.1016/0092-8674(89)90122-0 . PMID 2655923. S2CID 36679385 .  
  7. ↑ ستيتز، جيه. إيه.، وجيكس، ك. (1975). "كيف تختار الريبوسومات مناطق البدء في الحمض النووي الريبوزي الرسول: تكوين أزواج القواعد بين الطرف 3' للحمض النووي الريبوزي 16S والحمض النووي الريبوزي الرسول أثناء بدء تخليق البروتين في الإشريكية القولونية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 72 (12): 4734-4738 . Bibcode : 1975PNAS...72.4734S . doi : 10.1073/pnas.72.12.4734 . PMC 388805. PMID 1107998 .  
  8. ↑ شاين ج، دالغارنو ل (1975). "محدد خصوصية الجينات في الريبوسومات البكتيرية". نيتشر . 254 ( 5495): 34-38 . Bibcode : 1975Natur.254...34S . doi : 10.1038/254034a0 . PMID 803646. S2CID 4162567 .  
  9. ↑ دالغارنو إل، شاين جيه (1973). "قد يُمثل التسلسل الطرفي المحفوظ في الحمض النووي الريبوزي 18S مضادات الكودونات المُنهية". نيتشر . 245 (148): 261-262 . doi : 10.1038/newbio245261a0 . PMID 4202225 . 
  10. ↑ هانت، ج. أ. (1965). "دراسات التسلسل الطرفي للحمض النووي الريبي ذي الوزن الجزيئي العالي. تفاعل النيوكليوزيدات الريبية المؤكسدة باليودات، والنيوكليوتيدات الريبية 5'، والحمض النووي الريبي مع الإيزونيازيد" . مجلة الكيمياء الحيوية . 95 (2): 541-551 . doi : 10.1042/bj0950541 . PMC 1214355. PMID 14340106 .  
  11. ↑ بيتشينيك جي، موديل بي، روبرتسون إتش دي (1974). "التسلسل والتناظر في مواقع ارتباط الريبوسوم لـ f1RNA الخاص بالعاثية البكتيرية". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 90 (2): 191-214 . doi : 10.1016/0022-2836(74)90368-4 . PMID 4375722 . 
  12. ↑ مجهول (1976). "إشارات لتخليق البروتين" . مجلة نيتشر . 260 (5546): 12-13 . Bibcode : 1976Natur.260...12A . doi : 10.1038/260012a0 .
  13. ↑ جونسون، ج. (1991). " تداخل الوحدة الفرعية الصغيرة من إنزيم التيرميناز الخاص بالعاثية 21، gp1، مع تطور العاثية لامدا" . مجلة علم البكتيريا . 173 (9): 2733-2738 . doi : 10.1128/jb.173.9.2733-2738.1991 . PMC 207852. PMID 1826903 .  

للمزيد من القراءة

  • فويت د وفويت ج (2004). الكيمياء الحيوية (  الطبعة الثالثة). جون وايلي وأولاده. الصفحات  1321-1322 و1342-1343.
  • Hale WG, Margham JP, Saunders VA eds (1995) Collins Dictionary of Biology, (2nd ed) Shine-Dalgarno (SD) sequence. p 565.
  • ليوين، ب. (1994) الجينات V. مطبعة جامعة أكسفورد. ص 179، 269.
  • ألبرتس ب، براي د، لويس ج، راف م، روبرتس ك، واتسون ج د (1994) البيولوجيا الجزيئية للخلية (الطبعة الثالثة) ص 237، 461.
  • ماليس ن ، مكارثي جيه إي (2011). "بدء الترجمة: يمكن توقع اختلافات في الآلية" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 68 (6): 991-1003 . doi : 10.1007/s00018-010-0588- z . PMC 11115079. PMID 21076851. S2CID 31720000 .   
  • جيجيك مصطفى، موتلو أوزال، إرديمير أيسغول، أوزكان إبرو، ساريكاي يونس، تورغوت باليك ديليك (2013). "طفرة واحدة في تسلسل شبيه بشاين-دالغارنو موجود في الطرف الأميني لإنزيم نازع هيدروجين اللاكتات في بلازموديوم تؤثر على إنتاج بروتين حقيقي النواة مُعبَّر عنه في نظام بدائي النواة". التكنولوجيا الحيوية الجزيئية . 54 (2): 602-608 . doi : 10.1007/s12033-012-9602-z . hdl : 11511/55531 . PMID: 23011788. S2CID : 45230872 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )