Ist es möglich, mehrere Stoppcodons in einem Exon zu haben?

Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand helfen kann, die Antworten auf die folgenden verwandten Fragen zu finden.

  1. Kann ein Exon viele Stoppcodons haben?
  2. Kann eine Proteinsynthese stattfinden, wenn das Stoppcodon am Anfang des Exons steht?

Antworten (1)

Ein Exon kann mehrere Stoppcodons haben, aber das erste Codon beendet den ORF. Der Rest des Exons wird ein Teil der 3'UTR sein.

Es gibt jedoch einige Fälle, in denen das Stoppcodon durchgelesen wird [1] . In diesen Fällen beendet ein internes Stoppcodon die Translation nicht und das Ribosom liest es durch. Dabei konkurriert eine Aminoacyl-tRNA erfolgreich mit dem Freisetzungsfaktor. Deutlich wird dies bei Selenocystein- und Pyrollysin-tRNAs, die UAGin bestimmten Organismen an das (Amber-) Stoppcodon binden [ 2 , 3 ] (dies wird auch als Amber-Suppression bezeichnet). Die genauen Mechanismen, die das Durchlesen des Stopcodons beeinflussen, sind nicht aufgeklärt, aber wahrscheinlich spielen Merkmale in den mRNAs dabei eine Rolle. Bei Bernsteinunterdrückung ist die relative Seltenheit derUAGStoppcodon und niedrigere Konzentrationen von Freisetzungsfaktor-1, können Hauptfaktoren sein.


Ich weiß nicht, was Sie mit "Beginn des Exons" meinen, aber es gibt kurze ORFs (< 100 Codons), die für kleine Peptide kodieren können [4] . Es wurde über kleine Peptide mit einer Größe von nur 6 Aminosäureresten berichtet, aber die meisten der bekannten kleinen Peptide sind ~30–100 Reste lang.

Referenzen :
[1] Loughran, Gary, et al. „ Evidence of Efficient Stop Codon Readthrough in Four Säugergenen. “ Nucleic Acids Research 42.14 (2014): 8928-8938.
[2] Agafonov, Dmitry E., et al. " Effiziente Unterdrückung des Amber-Codons im E. coli-In-vitro-Translationssystem ." FEBS-Briefe 579.10 (2005): 2156-2160.
[3] Wikipedia: Erweiterter genetischer Code
[4] Andrews, Shea J. und Joseph A. Rothnagel. „ Neue Beweise für funktionelle Peptide, die von kurzen offenen Leserahmen codiert werden. “ Nature Reviews Genetics 15.3 (2014): 193-204.

Vielen Dank für Ihre Antwort. Ich habe noch eine Klarstellung. In einem der menschlichen Proteine ​​erhalte ich drei Stoppcodons (UAG, UAA, UGA). Allerdings erhalte ich mehr als 80 % UGA in meinen Transkripten. Ich weiß es zu schätzen, wenn mich jemand darüber aufklärt, welches das am häufigsten vorkommende Stoppcodon in menschlichen Transkripten ist.
@Krithi.SI habe es nicht überprüft, aber das ist ziemlich einfach. Laden Sie einfach alle menschlichen mRNA-Sequenzen aus der RefSeq/GTF-Datei mit CDS-Anmerkungen herunter und finden Sie die Stoppcodons.
Ich bin versucht, Artikel aus den sechziger Jahren mit meinem Alter zu verknüpfen. Amber ist das am häufigsten durchgelesene Stoppcodon in der Natur. sciencedirect.com/science/article/pii/S0014579305003224 für ein modernes Anwendungsbeispiel
Richtig, das scheint der Mechanismus zu sein, aber es sollte beachtet werden, dass er spezifisch für das Amber-Stoppcodon ist. Bei Bakterien und Viren kann man oft eine Verdoppelung oder sogar Verdreifachung von Stoppcodons sehen, um das Durchlesen von Amber zu verhindern
@AtlLED Gibt es ein Durchlesen in Säugetier- / menschlichen Genen?
@MattDMo Ich kenne sicherlich Fälle von Krebs und Viren, die Host-Maschinen verwenden. Aus dem Stegreif kenne ich keine endogenen Beispiele bei Säugetieren, aber man könnte nachsehen. Ich stelle fest, dass das OP in der Frage nichts erwähnt.
@AtlLED ja, ich habe auch noch keine endogenen Beispiele gehört, ich habe mich nur gefragt, ob die jüngsten Arbeiten etwas ergeben haben. Natürlich geht alles mit Tumoren/Viren, also ist das nicht verwunderlich.
@MattDMo Ruhig wahr. Aber wenn es passiert, ist es normalerweise nur ein kleiner Teil der tatsächlichen Übersetzung, und ich glaube nicht, dass jemand genau genug hinschaut, wenn keine Pathologie vorliegt. Ich nehme an, wenn ein Bioinformatik-Doktorand dies angehen möchte, könnten Sie nach Fällen im menschlichen Genom suchen, in denen ein Bernstein gefolgt von einem anderen Stoppcodon vorhanden ist, und sehen, ob Sie dieses Gen durchgelesen finden (mit dem zweiten Stopp). Ich denke aber, dass es schwierig sein wird, dafür Geld zu bekommen. Wenn ich PubMed überprüfe, bin ich mir ziemlich sicher, dass niemand hinschaut.
@AtlLED etwas für mich zu Hause in meiner Freizeit. Abzüglich der Nassarbeit natürlich :)
@MattDMo Der verlinkte Artikel (Referenz Nr. 1) spricht über das Durchlesen in menschlichen Genen
@WYSIWYG Mein Punkt war, dass das nicht endogen war. Ich dachte an Crisper exp. überzeugender als flüchtiger Ausdruck.
@AtlLED Solange die gesamte cDNA geklont und exprimiert wird, sollte es keinen großen Unterschied geben, es sei denn, das Plasmid exprimiert zu viele mRNA-Kopien. In diesem Fall könnten konzentrationsabhängige Effekte auftreten. Ich stimme zu, dass die Arbeit an einem endogenen System besser ist. Mit CRISPR-Experiment meinen Sie die Mutation eines der Stoppcodons?
@WYSIWYG Genau das meine ich. Das Transfektionsexperiment war ein guter erster Schritt, aber es fällt mir schwer, mir vorzustellen, dass cDNA unter CMV- oder PGK-Promotion das Durchlesen nicht verwirren wird (Überexpression oder Lenti-Einbau wie in Ref. 1). Ich denke, das zweite Stopcodon im Genom zu entfernen, wäre der ideale Weg, dies zu betrachten. Außerdem sollten wir wahrscheinlich danach zum Chat übergehen, weil ich denke, dass wir von der Frage abweichen.
@MattDMo absolut. Es gibt nicht nur ein "anormales" Durchlesen, sondern auch Selenoproteine, bei denen das Amber-Codon für eine echte Aminosäure kodiert , Sec.
Ist es möglich, mehrere Stoppcodons in einem Exon zu haben?
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