Wirkung einer Verdopplung des Startcodons in einem Gen

Ich lerne etwas über Frameshift-Mutationen. Rasterverschiebungen können aufgrund einer Nukleotiddeletion auftreten. Angenommen, aufgrund einer Rahmenverschiebung, wegen einer Deletion irgendwo stromaufwärts des ursprünglichen Startcodons, werden zwei zusätzliche Startcodons unmittelbar vor dem Stoppcodon im neuen Leserahmen erzeugt. Was würde in Bezug auf die Übersetzung passieren?

AUG-GCC-AUA-AUG--------UAA Start Starte dann Stopp

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Dies ist eine alte Frage, aber sie sollte sagen, oder die Antworten sollten sagen, ob sie sich auf eukaryotische oder prokaryotische Systeme beziehen. Alle Antworten scheinen eukaryotische Systeme anzunehmen.

Antworten (3)

Die Frage, die Sie gestellt haben, enthält ein grundlegendes Missverständnis, das @biogirl erklärt hat. In jeder mRNA gibt es nur ein Startcodon , das den offenen Leserahmen definiert.

Alle anderen AUGs im offenen Leserahmen sind einfach Codons, die für die Aminosäure Methionin kodieren und keine Funktion beim Start der Translation haben. Es gibt andere Faktoren als AUG, die den Beginn der Übersetzung bestimmen.

Eine Rahmenverschiebung, die Ihnen ein zusätzliches AUG gibt, bedeutet also nur, dass Sie eine andere Aminosäure im resultierenden Polypeptid kodiert haben. Eine Rahmenverschiebung wird im Allgemeinen das Proteinprodukt des Gens vollständig verändern. Wenn jedoch der Frameshift das Startcodon unterbricht, ist es unwahrscheinlich, dass Sie überhaupt eine Übersetzung haben werden, da die anderen Elemente, die zur Bestimmung des Starts der Translation erforderlich sind, wahrscheinlich nicht in anderen Bereichen der codierenden Sequenz vorhanden sind. In Prokaryoten benötigen Sie eine Shine-Delgarno-Sequenz, um die Translation einzuleiten, und in Eukaryoten tragen viele Gene eine Kozak-Sequenz, die dem Ribosom den Beginn des offenen Leserahmens anzeigt, obwohl nicht alle Faktoren für den Translationsstart gut verstanden sind.

Die wichtigeren Codons, nach denen gesucht werden muss, sind Einführungen von Stoppcodons. Diese drei Codons, UAA, UAG und UGA , haben keine tRNAs mit komplementären Anticodons (zum größten Teil, da tRNA-Gene auch Mutationen tragen können, die ihr Anticodon verändern) und führen daher alle zur Beendigung der Translation, wenn der verschobene Rahmen dazu führt das Ribosom liest eines der drei Stoppcodons im Rahmen.

Sehr gute Antwort und +1. Kleine Kleinigkeit: Genau genommen gibt es tatsächlich tRNAs, die STOP-Codons erkennen. Solche Nonsense-tRNAs können das Produkt einer spezifischen Mutation sein, aber auch, wie im Fall von tRNASec , Wildtyp-Sequenzen, die eine spezifische Aminosäure einfügen.
@terdon, lerne jeden Tag etwas Neues (oder Altes, wie es in den 80ern entdeckt wurde). Ich hatte Schwierigkeiten, Referenzen zu finden, aber Molecular Biology of the Cell 6th Edition erwähnt Selenocystein und es hat tatsächlich ein ACU-Anti-Codon. Es sah so aus, als ob es eine sekundäre Stammschleifenstruktur in der mRNA geben müsste, damit sie eingebaut werden kann, anstatt dass ein Freisetzungsfaktor bindet und die Transkription beendet, aber es zeigt definitiv die bemerkenswerte Flexibilität und Vielfalt des genetischen Codes. Danke!
mRNAs können mehrere Startcodons (und somit mehrere ORFs) enthalten. Upstream-AUGs und ihre Wirkung auf die Translationsregulation sind ein aktives Forschungsgebiet. Sie sind auch empfindlich gegenüber benachbarten Mutationen. science.sciencemag.org/content/352/6292/1413

AUG fungiert nur dann als Startcodon, wenn es sich an der 1. Position des offenen Leserahmens befindet. Immer wenn AUG dazwischen liegt, kodiert es für die Aminosäure Methionin. Gehen Sie die Grundlagen der Übersetzung anhand eines guten Buches durch.

Das Startcodon reicht nicht aus, um die Translation zu starten. Eine ribosomale Bindungsstelle ist ebenfalls erforderlich. Es ist wahrscheinlich, dass die Translation an ihrem normalen Ort beginnt und dann einfach alle zusätzlichen Startcodons im neuen ORF durchläuft, bis sie das erste Stoppcodon erreicht.

Das ist die halbe Wahrheit, denn nur in Prokaryoten bindet das Ribosom an die Shine-Delgarno-Sequenz und das beginnende AUG. In Eukaryoten binden kleine ribosomale Untereinheiten in der Nähe der 5'-Kappe und scannen durch die 5'-UTR bis zum Startcodon. In vielen mRNAs ist das in der Nähe der Kozak-Sequenz, aber nicht alle eukaryontischen mRNAs haben eine Kozak-Sequenz.
@AMR Nirgendwo in meiner Antwort habe ich die Behauptungen aufgestellt, die Sie sagen, dass ich es getan habe. Die ribosomale Bindungsstelle ist selbsterklärend, sei es die SD-Sequenz oder die 5'-Kappe.
Dies liegt daran, dass Sie eine Frage zu zwei AUGs beantworten und sagen, dass es eine ribosomale Bindungsstelle geben muss, was korrekt ist, aber wenn Sie mit der Frage zusammengenommen werden, impliziert dies, dass das Ribosom zwischen dem einen oder dem anderen AUG wählt, je nachdem, wo es bindet, und das wäre nur im Fall von Prokaryoten relevant, da es an das AUG in der SD-Sequenz binden würde. Eukaryoten würden zum Startort scannen. AUG ist einfach das Codon für Methionin, sodass selbst die Angabe zusätzlicher Startcodons, wie Sie sie in Ihrer Bearbeitung haben, die Situation verschleiert.
@AMR Ich verstehe deinen Punkt wirklich nicht. Das Startcodon wird basierend darauf ausgewählt, wo das Ribosom bindet. Was ist die Kontroverse?
In Eukaryoten können Sie eine AUG oder mehrere AUGs in der 5'UTR haben, sodass Ihr letzter Kommentar nicht gilt und Ihre Antwort nicht vollständig und verwirrend ist. Die eukaryotische Übersetzung beginnt nicht unbedingt mit dem ersten angetroffenen AUG. Und wie ich bereits erwähnt habe, gibt es ein Startcodon, das den offenen Leserahmen definiert; alle anderen AUGs sind Methionincodons oder befinden sich in den UTRs und sind nicht translatiert, daher wird kein zusätzliches AUG als Startcodon bezeichnet.