Konszenzus szekvencia

A konszenzus szekvencia egy mesterséges DNS vagy RNS szekvencia , amely minden pozícióban tartalmazza a több homológ szekvenciában leggyakrabban előforduló nukleotidot . Ez több szekvencia-illesztés eredménye, amelyben homológ szekvenciákat hasonlítanak össze egymással. Ezek az információk fontosak DNS- vagy RNS-kötő fehérjék, például transzkripciós faktorok vagy RNS-polimeráz tanulmányozásakor [1] .

Biológiai jelentősége

A konszenzusszekvencia által képviselt fehérjekötő hely lehet egy rövid nukleotidszekvencia, amely többször is előfordul a genomban , és úgy gondolják, hogy különböző helyeken ugyanazt a szerepet tölti be. Például sok transzkripciós faktor felismer bizonyos mintákat ezen gének általuk szabályozott promótereiben . Hasonlóképpen, a restrikciós enzimek jellemzően palindrom konszenzusszekvenciákkal rendelkeznek, amelyek általában megfelelnek annak a helynek, ahol a DNS -t elvágják . A transzpozonok nagyjából ugyanúgy működnek a transzpozíció célszekvenciáinak azonosításában. Végül a splicing helyek (az exon  -intron határok körüli szekvencia) szintén konszenzus szekvenciáknak tekinthetők. Így a konszenzusszekvencia egy feltételezett DNS-kötőhely modellje: egy adott felismerési hely összes ismert példájának megfeleltetésével kapjuk, és egy idealizált szekvenciaként definiáljuk, amely minden pozícióban a domináns bázist képviseli. Minden valós példa nem térhet el a konszenzustól néhány helyettesítésnél többel, de egy ilyen számozás következetlenségekhez vezethet. Minden olyan mutációt, amely lehetővé teszi, hogy a fő promóter szekvenciában egy mutált nukleotid jobban hasonlítson a konszenzusszekvenciára, felfelé irányuló mutációnak nevezzük. Ez a fajta mutáció általában erősebbé teszi a promotert, és így az RNS polimeráz erősebb kötést hoz létre az átírni kívánt DNS-sel, és a transzkripció aktiválódik. Ezzel szemben a konszenzusszekvenciában konzervált nukleotidokat elpusztító mutációkat down mutációknak nevezzük. Az ilyen típusú mutációk elnyomják a transzkripciót, mivel az RNS-polimeráz már nem tud olyan szorosan kötődni a fő promóter szekvenciához. Konszenzussorozat [2] .

A DNS és az RNS cisz-szabályozó elemei

Cisz-hatású szabályozóelemek (cisz-szabályozó elemek): DNS- vagy RNS -régiók , amelyek szabályozó molekulákhoz, általában fehérjékhez kötődnek, és a szabályozó elemmel azonos DNS-molekulán található gének működését szabályozó jeleket tartalmaznak. A cisz-szabályozó elemek számos rövid DNS-szekvenciából állnak - modulokból, amelyek különböző kombinációkban ismétlődnek különböző szabályozóelemekben. Ilyen modulok például a TATA box (konszenzus szekvencia TATA(A/T)A(A/T)), CAAT box (konszenzus GGCCAATCT), GC box (konszenzus GGGCGG), oktamer box (konszenzus ATTTGCAT) és mások. [Sverdlov E. D. 2009].

DNS régió: CAAT box (promoter szekvencia)

CAAT doboz: konszenzus szekvencia A GGCCAATCT egy rövid DNS szekvencia, egy modul, amely szabályozó elemekben ismétlődik.

A CCAAT (CAAT) szekvencia különböző szövetspecifikus gének promoter zónájában fordul elő: különböző globin gének -80-50. pozíciójában , a tiroglobulin génben és más génekben. CAAT - A blokk ugyanazon a területen található, mint a GC blokk.

A CCAAT motívum szerepe igen fontos lehet a fejlődés bizonyos szakaszaiban aktivált vagy elnyomott globin gének aktivitásának szabályozásában. A magzati nu-globin szintézis elnyomása felnőtt szervezetben megszűnik, ha a CCAAT szekvenciában egy nukleotid mutációs szubsztitúciója történik. A mutáció az úgynevezett örökletes perzisztenciához vezet (a magzati nu-globin szintézisének megőrzése felnőtteknél).

A globin gének promótereiben nincs GC motívum [3] .

TATA-box (Hogness box, TATA-box)

TATA box (Hogness box, TATA-box): eukariótákban A-T párokban gazdag konszenzus DNS szekvencia (TATA (A / T) A (A / T)), amely általában 7 vagy 8 nukleotidot tartalmaz, és körülbelül 25 bázispárt tartalmaz az átírás kezdőhelye előtt. Szabályozási elemekben ismétlődő modul; az RNS polimeráz kötőhelyeként szolgál.

A TATA doboz helyzete szigorúan meghatározza a transzkripció inicializálásának helyét, azaz a transzkriptum 5' végét. Amikor a TATA doboz sérült vagy eltávolításra kerül, különböző 5'-végű RNS-molekulák halmaza képződik. A TATA dobozban lévő egyedi nukleotid szubsztitúciók a transzkripció hatékonyságának éles csökkenéséhez vezethetnek.

Egyes gének (például a hidroxi-metil-glutaril-KoA-reduktáz génje, a humán koleszterin -bioszintézis kulcsenzimje ) promóterzónája nem tartalmaz TATA-dobozt, és a transzkripció több különböző helyről indul. Az eredményül kapott RNS-ek 5'-végükben különböznek a nem transzlált vezetőszekvencia régiójában . Lehetséges, hogy a génexpresszió szabályozásának jellegét a transzláció szintjén különböző vezetőzónák határozzák meg [4] .

Jegyzetek

  1. Nukleinsavak: A-tól Z-ig / B. Appel [et al.]. - M. : Binom: Tudáslaboratórium, 2013. - 413 p. - 700 példány.  - ISBN 978-5-9963-0376-2 .
  2. Victor Kusnetsov, Martin Landsberger, Jörg Meurer, Ralf Oelmüller. A CAAT-box kötőkomplex összeállítását egy fotoszintézisgén-promoternél a fény, a citokinin és a plasztidok állapota szabályozza  //  Journal of Biological Chemistry. — 1999-12. — Vol. 274 , iss. 50 . — P. 36009–36014 . doi : 10.1074 / jbc.274.50.36009 . Archiválva : 2021. május 25.
  3. Thomas Lathrop Stedman. Stedman orvosi szótára. . — 28. kiadás. - Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2006. - 1 kötet (különböző lapozások) p. - ISBN 0-7817-3390-1 , 978-0-7817-3390-8, 978-0-7817-6450-6, 0-7817-6450-5.
  4. Xu et al. Core-promoter-specifikus génszabályozás: TATA boxszelektivitás és a szérum válaszfaktor által aktivált transzkripció iniciátor-függő kétirányúsága // Biochimica et Biophysica Acta  (  BBA) - Gene Regulatory Mechanisms. - 2016. - Kt. 4 . - P. 553-63 . - doi : 10.1016/j.bbagrm.2016.01.005 .