Terminologie der Sequenzen von Promotoren in Bezug auf DNA-Stränge

Es scheint, dass diese Frage eine der Terminologie ist, also beantworte ich sie als solche.

Konvention zur Darstellung von Merkmalen in DNA-Sequenzen

Die Konvention ist, dass bei der Angabe eines beliebigen Sequenzmerkmals† in einem Protein-codierenden Gen auf doppelsträngiger DNA ein Einzelstrang‡ dargestellt wird – der, von dem die Aminosequenz unter Verwendung des genetischen Codes abgelesen werden kann (konzeptionell mit T anstelle von U). Sie wird, wie jede andere Nukleinsäuresequenz§, immer in 5ʹ-3ʹ-Richtung geschrieben, genauso wie die von ihr transkribierte mRNA, ohne dass dies explizit angegeben wird.

† Eine Ausnahme könnte die Hemimethylierung sein, in diesem Fall würden beide Stränge gezeigt.

‡ Ich nenne dies den Sinnesstrang . Auf die Nomenklatur gehe ich weiter unten ein.

§ Eine Ausnahme besteht darin, dass tRNA-Anticodons manchmal in Richtung 3′ nach 5′ geschrieben werden, um den Vergleich mit dem Codon zu erleichtern, aber in diesem Fall wird die Richtung angegeben.

Ursprung und Begründung dieser Konvention

1. Historisch . Die Aminosäuresequenz des Proteins (des Genprodukts) ist von zentraler Bedeutung für diese Konvention, da die Kenntnis des genetischen Codes und damit die Darstellung der Region der mRNA, die das Protein codiert – und damit der DNA – die erste Sequenzinformation war bekannt sein.

2. Logische Konsistenz . Später wurden andere Sequenzmerkmale identifiziert (von denen einige ursprünglich nur genetische Merkmale gewesen sein könnten), z. B. Ribosomenbindungsstellen, Polyadenylierungs-Additionssignale, Transkriptionsstartstellen, Promotoren, Transkriptionsfaktor-Erkennungsstellen. Es war logisch konsistent, sie auf demselben Strang wie die codierende Sequenz darzustellen.

3. Funktionaler Agnostizismus . In vielen Fällen folgte die Funktion einer Sequenz ihrer Beschreibung, sodass es zunächst keinen Grund gab, sie einem bestimmten Strang zuzuordnen. Aber selbst wenn man dachte, dass die Funktion einer Sequenz auf dem gegenüberliegenden Strang (was ich den Antisense- Strang nennen würde) zu erkennen wäre, wäre es wissenschaftlich unklug, die Darstellung zu ändern, um dies anzuzeigen. Die Wissenschaft schreitet voran und die Interpretation ändert sich. Besser konkrete Beschreibungsmerkmale von Rückschlüssen auf ihre Funktion trennen.

Es konnte niemals eine ATAT-Box sein

Selbst wenn Sie die TATA-Box auf dem Antisense-Strang darstellen würden, könnte sie niemals als "ATAT-Box" bezeichnet werden (wie vom Poster vorgeschlagen), da ATAT gemäß der grundlegenden Konvention 5ʹ-ATAT-3ʹ ist und auf dem Antisense-Strang ist die Sequenz 3'-ATAT-5', dh TATA!

Terminologie zur Bezugnahme auf die beiden Stränge der dsDNA

Während das Obige die allgemein befolgte Konvention ist, ist das Folgende nur meine Meinung. In der Wissenschaftsterminologie ist es wichtig, Ideen unzweideutig zu kommunizieren, daher denke ich, dass es sich lohnt, die Mehrdeutigkeit in einigen der Begriffe zu erklären, von deren Verwendung ich abraten würde.

Sinn und Gegensinn Dies ist mein bevorzugter Begriff, weil er, obwohl er nicht perfekt ist, die Fallstricke der anderen vermeidet. Die Idee scheint mir klar zu sein, dass, wenn Sie die Kette von Codons lesen, die die Aminosäuresequenz von diesem Strang kodieren, sie "Sinn" machen. (Antisense wird gegenüber Nonsense bevorzugt verwendet, da „Nonsense“ der Begriff war, der historisch für Mutationen verwendet wurde, die Aminosäurecodons in Stopcodons umwandelten.) Er kann auch auf nicht-proteinkodierende Gene (z. B. für tRNA) ausgedehnt werden. , wobei „Sinn“ mit der Sequenz des Genprodukts korreliert.

Ich werde „Sinn“ und „Gegensinn“ als Referenzterminologie verwenden, wenn ich andere Begriffe erörtere.

Kodierend und nicht-kodierend Dies hat den Nachteil, dass es nicht auf Nicht-Protein-kodierende Gene erweitert werden kann. Mein Haupteinwand ist jedoch, dass dies zu Verwirrung führen kann, da sich die Codierung nur eindeutig auf mRNA bezieht. Da der Antisense-Strang die Matrize für die RNA-Polymerase ist, könnte man dies gedanklich mit „Codierung“ assoziieren, während in dieser (zugegebenermaßen üblichen) Verwendung der Sense-Strang gemeint ist.

Matrize und Nicht-Matrize Matrize könnte ein logischerer Begriff für den Antisense-Strang sein, da dies die Matrize für die Transkription durch die RNA-Polymerase ist (obwohl mRNA auch eine Matrize ist – für die Translation). Es wird jedoch nur selten verwendet.

Plus und Minus Diese Terminologie wird für einzelsträngige (insbesondere RNA) Viren verwendet, um das gesamte Genom darzustellen, wobei bei Plusstrangviren das Genom auch die mRNA, also der Sense-Strang, ist. Ein Problem dabei ist, dass es für den Anfänger verwirrend sein kann, der durch Extrapolation annehmen könnte, dass in doppelsträngigen DNA-Genomen ein Strang der Sinnstrang für alle Gene ist. Es ist nicht. Was mich zu meinem letzten Punkt bringt…

… welche Terminologie Sie auch immer verwenden, es ist besser sicherzustellen, dass klar ist, dass Sie sich auf den Sense- oder Antisense-Strang eines Gens beziehen , nicht auf das gesamte Genom . Sie müssen eine andere Terminologie verwenden, um zwischen den beiden Strängen von zB Bakterien- oder Plasmid-DNA zu unterscheiden, wenn es notwendig ist, sie zu unterscheiden.