2021 10/09基因日签
其他再编码事件:翻译旁路途径和tmRNA机制可释放停滞的核糖体
.壹.
关键概念
旁路途径涉及核糖体终止翻译、从mRNA中释放,以及在50核苷酸下游处恢复翻译的能力。
.贰.
关键概念
在蛋白质部分合成后,停滞于mRNA的核糖体可通过tmRNA的作用而被释放,而tmRNA是一种结合了tRNA与mRNA特性的独特RNA。
遗传密码的使用
小结
mRNA的序列以遗传密码为基础,从5‘端到3’端以三联体为单位进行解读,其所编码的肽链与由N端到C端的氨基酸序列相对应。在64种三联体密码子中,有61种编码氨基酸,3种为终止密码子。编码相同氨基酸的同义密码子在序列上是相近的,通常只是在第三位碱基存在差异。这种第三位碱基的简并性和相似氨基酸由相近密码子编码的方式降低了突变效应。遗传密码具有通用性,所以它一定是在进化早期就已经建立。在细胞核基因组中,遗传密码的变化非常罕见;而在线粒体中,遗传密码的进化中发生了一些改变。
多种tRNA可应答一个特定密码子。在每种生物中,编码每种氨基酸的不同密码子所对应的tRNA组合都比较独特。密码子-反密码子的识别涉及反密码子第一位(密码子第三位)的摆动,这使一些tRNA能识别多种密码子。所有的tRNA都含有修饰碱基,由可识别的tRNA结构中靶碱基的酶催化所产生。密码子-反密码子间的配对受反密码子本身修饰及其邻近碱基尤其是反密码子3‘端上碱基的影响。利用密码子-反密码子间的摆动性,脊椎动物线粒体用22种tRNA就能识别所有的密码子,而理论推算则需要至少31种 tRNA,这是由于线粒体密码的改变所形成的。
每种氨基酸都被一种特定的氨酰tRNA合成酶识别,而后者可识别所有携带这种氨基酸的tRNA。氨酰tRNA合成酶差别很大,但根据其特征的相互排斥序列基序和催化域中的蛋白质结构的不同可分为两大类型。
突变可能允许tRNA识别不同的密码子,这种突变最常见于反密码子中。反密码子的突变可能会使tRNA抑制蛋白质编码基因中的突变。识别终止密码子的tRNA能提供无义抑制因子,而应答改变了密码子含义的tRNA则是错义抑制因子。
mRNA中的不稳定序列可能会引起 1或-1位移码,这使肽基tRNA将其密码子在5’方向或3‘方向滑动一个碱基的位置。某些由mRNA序列决定的编程性移码对于一些天然基因的正常表达是必要的。当核糖体终止翻译,并沿着与其P位上的肽基tRNA结合的mRNA移动,直到肽基tRNA于mRNA上合适的密码子配对,这样就发生了旁路途经,随后使翻译过程重新开始。tmRNA的运用提供了一种质量控制机制,它可以回收停滞核糖体,以及去除不需要的截断型蛋白质产物。
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