Heute habe ich von einem Phänomen namens „translationale Kopplung“ gehört, bei dem die Translation eines Proteins die Translation eines anderen Proteins beeinflusst. Die Boten-RNA-Spiegel scheinen nicht beeinflusst zu sein. Wie funktioniert das? Müssen sie im selben Operon sein?
Translationale Kopplung beschreibt, wie in einigen Fällen eine mRNA von mehr als einem Protein kodiert (dh polycistronisch ist). Es wird angenommen, dass die translationale Kopplung hauptsächlich dazu verwendet wird, um eine Reihe von Genen in etwa der gleichen Menge in der Zelle zu translatieren.
Translationale Kopplung ist in Prokaryoten sehr verbreitet und fast die Hälfte der E. coli-Gene findet sich in einem polycistronischen Operon. Was wir über sie wissen, ist aufschlussreich. Es gibt einige ausgefallene Mechanismen, um die Verhältnisse dieser benachbarten Gene anzupassen , die immer noch gekoppelt sind, aber mit Verhältnissen, die nicht nur 1:1 sind. Es zeigt sich, dass die späteren Gene oft etwas seltener translatiert werden, weil die ersten Gene schneller verfügbar sind, bevor die mRNA abgebaut wird.
Eric Alm @ MIT hat dieses großartige Papier darüber geschrieben , wie sich Operonen entwickeln .
Ich konnte diesen Hinweis nur auf einen eukaryotischen Fall von "translationaler Kopplung" finden , der sehr selten ist, aber existiert. Die häufigsten Fälle von translationsgekoppelten Genen in Eukaryoten sind RNA-Viren, die normalerweise nur eine einzige mRNA voller Länge enthalten, die für alle Gene im Virus kodiert. Der selektive Druck, das virale Genom klein zu halten und die Verhältnisse dieser Gene einzuschränken, führt dazu, dass sich diese Gene sogar überlappen und das nächste beginnt, bevor das aktuelle Gen fertig ist.
Die obige Antwort ist nicht ganz korrekt. Es stimmt, dass polycistronische mRNAs (dh Operons) in Bakterien sehr häufig vorkommen. Aber das ist nicht das, was mit translational gekoppelt gemeint ist.
Translationale Kopplung tritt auf, wenn das zweite Gen zweier benachbarter Gene in einem Operon keine eigene Ribosomenbindungsstelle hat. Stattdessen beendet das Ribosom die Translation an einem Stoppcodon des ersten Gens, tritt dann leicht zurück und beginnt mit der Translation des Startcodons des zweiten Gens. Dies geschieht, wenn sich die codierenden Regionen der beiden Gene überlappen:
ZB XXXXXXXXXATGAXXXXXXXXX – die erste Reihe von Xs ist das Ende von Gen 1 – das TGA ist das Stoppcodon für Gen 1 – das Ribosom rutscht ein Nukleotid zurück und übersetzt von ATG – die zweite Reihe von XXXX ist die zweite Gene codierende Region
Die beiden Gene sollen translational gekoppelt sein, weil eine Störung der Translation des ersten Gens die Translation des zweiten aufheben würde.
Howard Salis