SECIS element

SECIS element (SECIS: selenocysteine insertion sequence) je cis-regulačný element RNA, ktorý je dlhý asi 60 nukleotidov a má vlásenkovú štruktúru.^[1] Tento štruktúrny motív ovplyvňuje transláciu mRNA, a to tak, že namiesto zastavenia translácie na stop kodóne UGA dochádza k vloženiu selenocysteínu do rastúceho polypeptidového reťazca. SECIS elementy sú teda dôležitým aspektom mRNA, ktoré kódujú selenoproteíny, teda bielkoviny obsahujúce jeden alebo viac selenocysteínov.

U baktérií sa SECIS element objavuje hneď za UGA kodónom, ktorý ovplyvňuje. U archeónov a eukaryotov sa nachádza v 3' UTR danej mRNA a môže ovplyvniť viac UGA kodónov zároveň. Jeden SECIS element u archeónov, konkrétne v Methanococcus, sa nachádza v 5' UTR.^[2]^[3]

Vlastnosti

SECIS element má niekoľko daných sekvenčných charakteristík, teda niektoré jeho nukleotidy sú všeobecne zachovávané, a charakteristickú sekundárnu štruktúru. Táto štruktúra vzniká na základe párovania báz komplementárnych nukleotidov RNA, vďaka čomu má SECIS element vlásenkovú štruktúru. Eukaryotický SECIS element obsahuje i nekanonické A–G páry, ktoré v prírode nie sú bežné, ale sú veľmi dôležité pre správne fungovanie SECIS elementu. Aj keď majú SECIS elementy u eukaryotov, archeónov a baktérií podobnú vlásenkovú štruktúru, ich sekvencie sú rozdielne, takže na základe napr. bakteriálnej sekvencie SECIS elementu nie je možné rozpoznať eukaryotickú sekvenciu SECIS elementu. SECIS element v Lokiarcheota má však štruktúru podobnejšiu eukaryotickým elementom oproti ostatným archeónom.^[4]

V bioinformatických štúdiách bolo vytvorených niekoľko programov, ktoré vyhľadávajú SECIS elementy v sekvencii genómu na základe sekvencie a sekundárnej štruktúry charakteristickej pre SECIS elementy. Tieto programy boli použité na vyhľadávanie nových selenoproteínov.^[5]

Prítomnosť v rôznych druhoch

SECIS element bol nájdený v mnohých rôznorodých organizmoch vo všetkých troch doménach života (vrátanie ich vírusov).^[5]^[6]^[7]^[8]^[9]^[10]^[11]

Referencie

↑ A novel RNA structural motif in the selenocysteine insertion element of eukaryotic selenoprotein mRNAs. RNA, April 1996, s. 367–379. PMID 8634917.
↑ Selenoprotein synthesis in archaea: identification of an mRNA element of Methanococcus jannaschii probably directing selenocysteine insertion. Journal of Molecular Biology, March 1997, s. 637–641. DOI: 10.1006/jmbi.1996.0812. PMID 9102456.
↑ Selenoprotein synthesis in archaea. BioFactors, 2001, s. 75–83. DOI: 10.1002/biof.5520140111. PMID 11568443.
↑ LokiarchaeotaMarks the Transition between the Archaeal and Eukaryotic Selenocysteine Encoding Systems. Molecular Biology and Evolution, 2016, s. 2441–2453. ISSN 0737-4038. DOI: 10.1093/molbev/msw122. PMID 27413050.
↑ ^a ^b A survey of metazoan selenocysteine insertion sequences. Biochimie, September 2002, s. 953–959. DOI: 10.1016/S0300-9084(02)01441-4. PMID 12458087.
↑ SECIS elements in the coding regions of selenoprotein transcripts are functional in higher eukaryotes. Nucleic Acids Research, 2007, s. 414–423. DOI: 10.1093/nar/gkl1060. PMID 17169995.
↑ Identification of Leishmania selenoproteins and SECIS element. Molecular and Biochemical Parasitology, October 2006, s. 128–134. DOI: 10.1016/j.molbiopara.2006.05.002. PMID 16766053.
↑ A selenocysteine tRNA and SECIS element in Plasmodium falciparum. RNA, February 2005, s. 119–122. DOI: 10.1261/rna.7185605. PMID 15659354.
↑ Characterization of mammalian selenoproteomes. Science, May 2003, s. 1439–1443. Dostupné online. DOI: 10.1126/science.1083516. PMID 12775843.
↑ The prokaryotic selenoproteome. EMBO Reports, May 2004, s. 538–543. DOI: 10.1038/sj.embor.7400126. PMID 15105824.
↑ Evolutionarily different RNA motifs and RNA-protein complexes to achieve selenoprotein synthesis. Biochimie, August 2002, s. 765–774. DOI: 10.1016/S0300-9084(02)01405-0. PMID 12457564.

Zdroj

Biologický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku SECIS element na anglickej Wikipédii.

Zdroj:
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.

[1] A novel RNA structural motif in the selenocysteine insertion element of eukaryotic selenoprotein mRNAs. RNA, April 1996, s. 367–379. PMID 8634917.

[2] Selenoprotein synthesis in archaea: identification of an mRNA element of Methanococcus jannaschii probably directing selenocysteine insertion. Journal of Molecular Biology, March 1997, s. 637–641. DOI: 10.1006/jmbi.1996.0812. PMID 9102456.

[3] Selenoprotein synthesis in archaea. BioFactors, 2001, s. 75–83. DOI: 10.1002/biof.5520140111. PMID 11568443.

[MariottiLobanov2016-4] LokiarchaeotaMarks the Transition between the Archaeal and Eukaryotic Selenocysteine Encoding Systems. Molecular Biology and Evolution, 2016, s. 2441–2453. ISSN 0737-4038. DOI: 10.1093/molbev/msw122. PMID 27413050.

[pmid=12458087-5] A survey of metazoan selenocysteine insertion sequences. Biochimie, September 2002, s. 953–959. DOI: 10.1016/S0300-9084(02)01441-4. PMID 12458087.

[pmid17169995-6] SECIS elements in the coding regions of selenoprotein transcripts are functional in higher eukaryotes. Nucleic Acids Research, 2007, s. 414–423. DOI: 10.1093/nar/gkl1060. PMID 17169995.

[pmid16766053-7] Identification of Leishmania selenoproteins and SECIS element. Molecular and Biochemical Parasitology, October 2006, s. 128–134. DOI: 10.1016/j.molbiopara.2006.05.002. PMID 16766053.

[pmid15659354-8] A selenocysteine tRNA and SECIS element in Plasmodium falciparum. RNA, February 2005, s. 119–122. DOI: 10.1261/rna.7185605. PMID 15659354.

[pmid=12775843-9] Characterization of mammalian selenoproteomes. Science, May 2003, s. 1439–1443. Dostupné online. DOI: 10.1126/science.1083516. PMID 12775843.

[pmid=15105824-10] The prokaryotic selenoproteome. EMBO Reports, May 2004, s. 538–543. DOI: 10.1038/sj.embor.7400126. PMID 15105824.

[pmid=12457564-11] Evolutionarily different RNA motifs and RNA-protein complexes to achieve selenoprotein synthesis. Biochimie, August 2002, s. 765–774. DOI: 10.1016/S0300-9084(02)01405-0. PMID 12457564.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

z d u Syntéza proteínov
Expresia génu	aktivátor enhancer exón gén induktor intrón mutácia operón represor silencer
Nukleové kyseliny	DNA RNA pre-mRNA mRNA snRNA tRNA RNAi rRNA
Transkripcia	adenozíntrifosfát fosfodiesterová väzba komplementarita operátor palindróm posttranskripčná úprava primárny transkript promótor RNA polymeráza sigma faktor stimulačný proteín transkripcie spliceozóm TATA box transkripčná jednotka transkripcia mimochromozómovej DNA transkripčný faktor
Translácia	aminoacyl tRNA syntetáza aminokyselina antikodón elongačný faktor endoplazmatické retikulum genetický kód guanozíntrifosfát iniciačný faktor kodón kotranslačná úprava proteosyntetický faktor PYLIS sekvencia ribozóm peptid peptidová väzba peptidyltransferáza posttranslačná úprava SECIS element stop kodón štart kodón translácia mimochromozómovej DNA uvoľňovací faktor