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O que é mais importante para a estrutura do mRNA da expressão da proteína ou otimização do códon?

O que é mais importante para a estrutura do mRNA da expressão da proteína ou otimização do códon?



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O campo parece extremamente dividido no debate. Por um lado, experimentos artificiais sugeriram que mutações sinônimas não se correlacionam com a expressão gênica, mas sim, a estrutura do mRNA 5 'é a mais importante 1. Por outro lado, a análise ampla do genoma sugere que os vieses do tRNA estão mais associados à alta expressão 2. Que outras obras equilibram esta discussão?

  1. Determinantes de sequência de codificação da expressão gênica em Escherichia coli
  2. A eficiência da tradução é determinada tanto pela polarização do códon quanto pela energia de dobramento
  3. Um mecanismo conservado evolutivamente para controlar a eficiência da tradução de proteínas

Esta é uma excelente pergunta! Que eu saiba, ainda não houve uma resposta definitiva. Recentemente, fiz muitas pesquisas sobre quais fatores influenciam a expressão de proteínas e você definitivamente deve verificar as seguintes perguntas que fiz:

  1. Qual é a criticidade do local de ligação ao ribossomo em relação ao códon inicial na tradução procariótica?

  2. O que determina uma expressão de proteína bem-sucedida em E. coli?

Eu respondi minha segunda pergunta postando uma versão concisa de um artigo da DNA2.0 (uma empresa de síntese de genes) que discute a expressão de proteínas. Ele resume todos os fatores importantes (local RBS, combinação de frequência de códon, estrutura secundária de mRNA 5 '), mas não discute a extensão em que eles influenciam a expressão.

Há um artigo sobre a natureza do laboratório Voigt sobre a calculadora RBS, que leva em consideração apenas a estrutura secundária do mRNA 5 'e não discute a otimização de códons. A calculadora era boa, mas longe de ser perfeita: há 50% de chance de prever um nível de expressão dentro de um intervalo de 2 vezes o de destino.

Por outro lado, um artigo mais antigo do DNA2.0 argumenta que o mRNA é coberto por ribossomos praticamente o tempo todo, então a estrutura secundária do mRNA deve ter pouco efeito. Além disso, um ribossomo em tradução ativa pode quebrar estruturas de haste-alça.

Em minha opinião, ainda estamos longe de prever a formação da estrutura secundária do RNA, embora possa estar altamente implicado na expressão de proteínas. Pelo que li, acho que é igualmente crucial que não haja uma estrutura secundária forte na extremidade 5 'do mRNA, a sequência RBS está perto da de consenso e está apropriadamente espaçada a montante do códon de início, e o as primeiras 60-100 frequências de códon correspondem à frequência de seu host heterólogo.


Considere mRNA primário estrutura em termos de uORFs, frames de leitura abertos a montante. Isso pode causar a pausa ou desaceleração do ribossomo e até mesmo a dissociação do mRNA.

Concordo que não se sabe uma resposta definitiva (+1). Para diferentes mRNAs, sob diferentes condições celulares (por exemplo, baixos níveis de um dado tRNA carregado), o equilíbrio ou a interação entre o controle da tradução baseado na estrutura e no códon pode ser diferente.


Assista o vídeo: Modele struktur organizacyjnych (Agosto 2022).