A DNS (mtDNS) mitokondriális transzlációja eukariótákban; News-Medical
Jogi nyilatkozat: Ez az oldal az oldal eredeti fordításának eredeti fordítása. Felhívjuk figyelmét, hogy mivel a fordításokat géppel generálják, nem minden fordítás lesz tökéletes. Ezt a weboldalt és weblapjait angol nyelven kívánják olvasni. A webhely és weboldalainak fordítása részben vagy egészben pontatlan és pontatlan lehet. Ezt a fordítást egy gyakorlat biztosítja.
A fehérje szabályozó kontrolljának nukleárisan kódolt mitokondriális transzlációja. Néhányat azonban a mitokondriális DNS (mtDNS) kódol, és mitokondriális transzlációs géppel állítanak elő.
A bakteriális és eukarióta transzlációs mechanizmusok ismerete legyőzi a mitokondriális transzlációról megértetteket. Ennek oka a mitokondriális környezet megfelelő in vitro utánzása, amelyben a folyamat tanulmányozható.
Ugrott:
A mitokondriális DNS-transzlációs gépek a prokariótákéhoz hasonlítanak
Összességében az eukarióta mitokondriális transzlációs rendszer inkább hasonlít a prokariótákban látott rendszerre, mint az eukarióták citoplazmájában látható jósolt rendszerre. Ennek ellenére a mitokondriális transzlációs berendezés jellegzetesen egyedül van, és számos olyan tulajdonságot megmagyaráz, amelyet a prokarióták vagy az eukarióta citoplazma nem figyelt meg.
Kodonok
Az első nyilvánvaló különbség az, hogy a mitokondriumok által a transzláció céljából használt genetikai kód egyértelműen eltér a citoplazmában és a baktériumokban az eukarióta nukleáris fehérje transzlációjára meghatározott kódtól.
Ezt a kódot univerzális kódként ismerik, mivel mindenütt elterjedt a használata. Például a mitokondriumokban az UGA kodon a triptofánt kódolja, ahelyett, hogy az univerzális kódszabályok szerint stopkodonként működne. Ezenkívül a metionint az AUA kódolja, nem pedig az univerzális kód diktálja az izoleucint.
Riboszomális alegységek, mRNS és tRNS
Egy második megjegyzés, amely felismeri a mitokondriális transzlációs mechanizmust, az mRNS-ek jellemzői. A mitokondriális mRNS-ek tipikusan nem tartalmaznak 5 'nem lefordított szekvenciákat, nem transzlálódnak, és a stopkodon közelében vagy közvetlenül utána elhelyezkedő hátsó poli (A) -hoz kapcsolódnak.
A mitokondrium legkisebb riboszomális alegysége, az úgynevezett mitoriboszóma képes nagy affinitással kötődni ezekhez a mitokondriális mRNS-ekhez, függetlenül a faktoroktól vagy az primer RNS-től.
Harmadszor, annak ellenére, hogy csak 22 tRNS-t használunk, a transzlációs mechanizmus lefordíthatja a transzkriptumban jelen lévő összes kodont. Ez lényegesen alacsonyabb, mint a 31 tRNS, amelyet elméletileg feltételeztek a "oszcillációs feltételezések alapján".
Összefoglalva, az emlős mitokondriumai csak két tRNAMet alkalmazhatnak a két tRNAMet helyett néhány alapozás (formilcsoport jelenlétében) és hosszabbítási fázisban (hiányzik a formil). Ezenkívül más alsó eukarióták mitokondriumai szintén a két speciális tRNAMet-et használják.
A mitokondriális fordítógépek alkatrészei
A mitokondriális transzlációs gépezet a mitokondriális DNS által kódolt rRNS-ből és tRNS-ből, valamint a citoplazmában szintetizált fehérjékből áll. Ide tartoznak az iniciációhoz, megnyúláshoz és terminációhoz szükséges tényezők: mitokondriális riboszomális fehérjék (MRP), aminoacil-tRNS szintetázok és metionil-tRNS transzformilázok.
A baktériumokban megfigyelt primer transzlációs faktorok a hagyományos nukleáris transzlációban az IF1, IF2 és IF3. Az 1. és 2. alapozó tényezők elengedhetetlenek az alapozáshoz. A mitokondriumban működő fordítógépek két ortológ IF2 és IF3 proteint használnak, de IF1 ortológust nem. Az ortológusok különböző fajokban található fehérjék homológ szekvenciái.
Az IF2 működése a mitokondriumokban (az úgynevezett mtIF2) elvégzi a megfelelő IF1 és IF2 funkcióját a baktériumokban. Feltételezések szerint ez egy rövid (37 aminosav hosszúságú) peptidfelhalmozódás miatt következett be, amely megkönnyíti a mitokondriális riboszóma és az mtIF2 közötti kötésképződést. Ez tárgyal a kiindulási vegyület kialakításáról.
A prokariótákban jelen lévő megnyúlási tényezőket az emberi mitokondriumokban is megtalálták, ezek mtEFTu, mtEFT és mtEFG. A prokarióták általában egyetlen EFG fehérjétől függenek a megnyúlás és a kiteljesedés folyamatában. A mitokondrium azonban az EFG két homológ formáját használja: mtEFG1 és mtEFG2. Mindegyikük független funkciót tölt be, amit annak bizonyítékaival magyaráznak, hogy a hibás mtEFG1 részt vesz a mitokondriális rendellenességekben. Ezenkívül az mtEFG2 külön térbeli kifejeződést mutat a vázizomban, a szívben és a májban.
Annak ellenére, hogy közös jellemzőjük a magas metabolikus energia sebesség, az mtEFG2 jelentősége ezekben a szövetekben még tisztázatlan. Az mtEFG2 elhagyása élesztőben, az mtEFG1-től eltérően, nem befolyásolja a mitokondriális fehérjeszintézist.
Kimutatták, hogy az mtEFG2 túlzott expressziója nem képes kompenzálni az mtEFG1 hibát. Ez arra utal, hogy az mtEFG2 nem működik transzlokációban. A transzlokáció az a folyamat, amelynek során két tRNS és kapcsolódó mRNS többlépcsős folyamaton keresztül mozog a riboszómán. Ezért az mtEFG1 hiányát az mtEFG2 nem tudja megmenteni, elkerülve ezzel az mRNS-tRNS rész mozgását.
Az eljárási kodon emiatt nem léphet be a transzlációs központba, és az mRNS fordítása leáll. Ezt az elméletet erősítette meg Tsuboi és munkatársai, akik bemutatták az mtEFG1 specifikus szerepét a transzlokáció katalizációjában.