Старт-кодон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая Игорь Темиров (обсуждение | вклад) в 18:47, 24 декабря 2015 (Орфография). Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
Отпатрулированная версия этой страницы, проверенная 24 апреля 2016, была основана на этой версии.

Старт-кодон — первый кодон матричной РНК, c которого начинается трансляция белка в рибосоме. У эукариот и архей старт-кодон всегда кодирует метионин, а у прокариот— модифицированный метионин (N-формилметионин). Самый часто встречаемым старт-кодоном является AUG. Старт-кодону часто предшествует 5′-нетранслируемая область (5'-UTR). В 5'-UTR бактерий локализована последовательность Шайна — Дальгарно (AGGAGG), служащая для связывания рибосомы и отделённая спейсером от старт-кодона AUG.

Альтернативные старт-кодоны

Альтернативные старт-кодоны отличаются от стандартного кодона AUG. Такие кодоны встречаются как прокариот (бактерии), так и у эукариот. Альтернативное старт-кодоны обычно тоже транслируются как метионин, когда они находятся в начале белка (даже если кодон кодирует другую аминокислоту). Это происходит потому, что для инициации трансляции используется специальная транспортная РНК[1]

Эукариоты

Альтернативные старт-кодоны (не AUG) крайне редки в эукариотических геномах. И всё же, в некоторых мРНК клетки встречаются отличные от AUG старт-кодоны[2] Семь из девяти возможных однонуклеотидных замен в старт-кодоне AUG мРНК дигидрофолатредуктазы не помешали этому белку транслироваться в клетках млекопитающих[3] В дополнение к каноническому пути через метионил-тРНК и кодон AUG, в клетках млекопитающих трансляция может быть начата с использованием лейцина с использованием лейцил-тРНК, которая комплементарна кодону CUG[4][5].

Митохондрии (и прокариоты) значительно чаще чем эукариоты используют альтернативные старт-кодоны (AUA и AUU у человека и преимущественно GUG и UUG у прокариот).

Прокариоты

У E. coli в 83 % случаев трансляция начинается с AUG (3542/4284), 14 % (612) GUG, 3 % (103) UUG[6] и в одном-двух случаях с других кодонов (например, AUU и возможно CUG)[7][8].

К широко известным генам, в которых нет старт-кодона AUG, относятсяlacI (GUG)[9][10] и lacA (UUG)[11] из lac-оперона E. coli.

Стандартный генетический код

неполярный полярный основный кислотный (стоп-кодон)
Стандартный генетический код
1-е
основание 		2-е основание 3-е
основание
U C A G
U UUU (Phe/F) Фенилаланин UCU (Ser/S) Серин UAU (Tyr/Y) Тирозин UGU (Cys/C) Цистеин U
UUC UCC UAC UGC C
UUA (Leu/L) Лейцин UCA UAA Стоп (охра)[B] UGA Стоп (опал)[B] A
UUG[A] UCG UAG Стоп (янтарь)[B] UGG (Trp/W) Триптофан     G
C CUU CCU (Pro/P) Пролин CAU (His/H) Гистидин CGU (Arg/R) Аргинин U
CUC CCC CAC CGC C
CUA CCA CAA (Gln/Q) Глутамин CGA A
CUG[A] CCG CAG CGG G
A AUU (Ile/I) Изолейцин ACU (Thr/T) Треонин         AAU (Asn/N) Аспарагин AGU (Ser/S) Серин U
AUC ACC AAC AGC C
AUA ACA AAA (Lys/K) Лизин AGA (Arg/R) Аргинин A
AUG[A] (Met/M) Метионин ACG AAG AGG G
G GUU (Val/V) Валин GCU (Ala/A) Аланин GAU (Asp/D) Аспарагиновая кислота GGU (Gly/G) Глицин U
GUC GCC GAC GGC C
GUA GCA GAA (Glu/E) Глутаминовая кислота GGA A
GUG GCG GAG GGG G
A  Кодон AUG кодирует метионин и одновременно является сайтом инициации трансляции: первый кодон AUG в кодирующей области мРНК служит началом синтеза белка[12]. Другие старт-кодоны (CUG, UUG и др.) редко используются в эукариотических ядерных геномах, но довольно часто — в прокариотах, митохондриях и пластидах[13].
B ^ ^ ^  Историческая подоплёка для обозначения трёх типов стоп-кодонов как янтарь (UAG), охра (UAA) и опал/умбра (UGA) описана в статье Стоп-кодон.


См. также

Ссылки

  • The Genetic Codes. Compiled by Andrzej (Anjay) Elzanowski and Jim Ostell, National Center for Biotechnology Information (NCBI), Bethesda, Maryland, U.S.A.[1]

Примечания

  1. ↑ Lobanov, A. V.; Turanov, A. A.; Hatfield, D. L.; Gladyshev, V. N. (2010). "Dual functions of codons in the genetic code". Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. 45 (4): 257—65. doi:10.3109/10409231003786094. PMC 3311535. PMID 20446809.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
  2. ↑ Ivanov IP, Firth AE, Michel AM, Atkins JF, Baranov PV (2011). "Identification of evolutionarily conserved non-AUG-initiated N-terminal extensions in human coding sequences". Nucleic Acids Research. 39 (10): 4220—4234. doi:10.1093/nar/gkr007. PMC 3105428. PMID 21266472. {{cite journal}}: Неизвестный параметр |name-list-format= игнорируется (|name-list-style= предлагается) (справка)Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
  3. ↑ Peabody D. S. (1989). "Translation initiation at non-AUG triplets in mammalian cells". The Journal of Biological Chemistry. 264 (9): 5031—5. PMID 2538469.
  4. ↑ Starck, S. R.; Jiang, V; Pavon-Eternod, M; Prasad, S; McCarthy, B; Pan, T; Shastri, N (2012). "Leucine-tRNA initiates at CUG start codons for protein synthesis and presentation by MHC class I". Science. 336 (6089): 1719–23. doi:10.1126/science.1220270. PMID 22745432.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
  5. ↑ Dever, T. E. (2012). "Molecular biology. A new start for protein synthesis". Science. 336 (6089): 1645–6. doi:10.1126/science.1224439. PMID 22745408.
  6. ↑ Blattner, F. R.; Plunkett g, G.; Bloch, C. A.; Perna, N. T.; Burland, V.; Riley, M.; Collado-Vides, J.; Glasner, J. D.; Rode, C. K.; Mayhew, G. F.; Gregor, J.; Davis, N. W.; Kirkpatrick, H. A.; Goeden, M. A.; Rose, D. J.; Mau, B.; Shao, Y. (1997). "The Complete Genome Sequence of Escherichia coli K-12". Science. 277 (5331): 1453—1462. doi:10.1126/science.277.5331.1453. PMID 9278503.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
  7. ↑ Farabaugh, P. J. (1982). "Sequence of a 1.26-kb DNA fragment containing the structural gene for E.coli initiation factor IF3: Presence of an AUU initiator codon". The EMBO journal. 1 (3): 311—315. PMC 553041. PMID 6325158.
  8. ↑ Missiakas, D.; Georgopoulos, C.; Raina, S. (1993). "The Escherichia coli heat shock gene htpY: Mutational analysis, cloning, sequencing, and transcriptional regulation". Journal of bacteriology. 175 (9): 2613—2624. PMC 204563. PMID 8478327.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка)
  9. ↑ E.coli lactose operon with lacI, lacZ, lacY and lacA genes GenBank: J01636.1
  10. ↑ Farabaugh P. J. (1978). "Sequence of the lacI gene". Nature. 274 (5673): 765—769. doi:10.1038/274765a0. PMID 355891.
  11. ↑ NCBI Sequence Viewer v2.0
  12. ↑ Nakamoto T. Evolution and the universality of the mechanism of initiation of protein synthesis. (англ.) // Gene. — 2009. — 1 March (vol. 432, no. 1-2). — P. 1—6. — doi:10.1016/j.gene.2008.11.001. — PMID 19056476. [исправить]
  13. ↑ Elzanowski A., Ostell J. The Genetic Codes. NCBI. Дата обращения: 3 июня 2023.
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Старт-кодон&oldid=75296266