|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Влияние факторов инициации трансляции на узнавание стартового кодона мРНК в эукариотической системедипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Дмитриев С.Е.
- Автор: Полянская Софья Алексеевна
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2015
- Аннотация: Выбор стартового кодона при инициации трансляции у эукариот – это сложный многостадийный процесс. Его результат для каждой конкретной мРНК определяется как цис-, так и транс-действующими факторами и подвержен тонкому регулированию. К цис-действующим факторам относятся прежде всего локальный нуклеотидный контекст AUG-кодона и расстояние от него до 5’-конца мРНК. Транс-действующие компоненты – это факторы инициации трансляции, в первую очередь – eIF1 и eIF5, которые контролируют процесс узнавания AUG-кодона антикодоном инициаторной Мет-тРНК в составе сканирующего комплекса. До недавнего времени было принято считать, что вероятность узнавания AUG-кодона возрастает в ряду, выведенном Мэрилин Козак ещё в 80-е годы прошлого века (Kozak, 1987): от «слабого» контекста YRRAUGY к «сильному» RYYAUGR, и что влияние нуклеотидной композиции за пределами области -3...+4 минимально. Бесспорным казался также тот факт, что уменьшение расстояния между 5’-концом и AUG-кодоном до 20 нт и меньше способствует «проскальзыванию» этого AUG-кодона (Kozak, 1989). Однако в 2008 году в лаборатории Ривки Дикштайн была выполнена работа, согласно которой нуклеотидный контекст AAGAUGGCGGC (т.н. TISU-контекст) делал инициацию с AUG-кодона очень эффективной и не зависящей от укорочения 5’-нетранслируемой области (Elfakess & Dikstein, 2008). Данная последовательность очень распространена в 5’-проксимальных частях мРНК по той причине, что на уровне ДНК консенсус SAASATGGCGGC представляет из себя, по-видимому, один из вариантов сайта связывания транскрипционного фактора YY1. Этот фактор помечает точку начала транскрипции в тысячах генов млекопитающих. В работе 2011 года та же группа показала, что инициация трансляции в данном контексте не чувствительна в увеличению концентрации фактора eIF1 при трансляции в бесклеточной системе из ретикулоцитов кролика (что может указывать на неканонический характер узнавания AUG-кодона). Нас заинтересовал молекулярный механизм этого явления, тем более что в лаборатории уже имелся опыт изучения трансляции мРНК с ультракороткими 5’-НТО (Andreev et al., 2006; Dmitriev et al., 2010). Поскольку в нашей лаборатории налажена система сборки трансляционных комплексов из очищенных компонентов, мы решили напрямую изучить механизм влияния отдельных факторов на выбор стартового триплета на данных мРНК. Целью данной работы было выяснить, как нуклеотидный контекст AUG-кодона влияет на требования мРНК с разной длиной 5’-НТО к факторам инициации трансляции. В работе были поставлены следующие задачи: - Определить влияние нуклеотидного контекста AUG-кодона на эффективность трансляции репортёрных мРНК с разным контекстом AUG-кодона и разной длиной 5’-НТО в полной бесклеточной системе; - Определить влияние увеличивающихся количеств факторов eIF1 и eIF5 на эффективность трансляции репортёрных мРНК с разным контекстом AUG-кодона и разной длиной 5’-НТО в полной бесклеточной системе; - В системе реконструкции 48S преинициаторных комплексов из очищенных компонентов выяснить, достаточно ли «классического» набора факторов инициации трансляции (eIF1, eIF1A, eIF2, eIF3, eIF4A, eIF4B, eIF4F) для воспроизведения эффектов контекста на трансляцию, которые наблюдаются в полной бесклеточной системе; - Оценить эффекты eIF1 и eIF5 на сборку 48S комплексов в системе из очищенных компонентов; - Определить минимальный набор факторов инициации, который необходим для воспроизведения этих эффектов. В результате работы были сделаны следующие выводы: - В бесклеточной системе на основе клеток мышиной асцитокарциномы эффективность трансляции репортёрных мРНК с AUG-кодонами в разных нуклеотидных контекстах убывает в ряду: TISU – «сильный» козаковский – «слабый» козаковский; - Увеличение концентрации eIF1 в бесклеточной системе снижает эффективность трансляции репортёрных мРНК с AUG-кодонами в «сильном» и «слабом» контексте и не сказывается на трансляции мРНК с AUG-кодоном в контексте TISU. Увеличение концентрации eIF5 оказывает разнонаправленный эффект; - Для воспроизведения эффектов TISU-, «сильного» и «слабого» контекстов в системе реконструкции 48S преинициаторных комплексов достаточно «классического» набора факторов инициации трансляции (eIF1, eIF1A, eIF2, eIF3, eIF4A, eIF4B, eIF4F); - При сборке 48S комплексов с «классическим» набором факторов добавление eIF1 сильнее всего подавляет сборку 48S на мРНК с AUG-кодоном в «слабом» контексте, в меньшей степени сказывается на мРНК с «сильным» контекстом и стимулирует – на мРНК с контекстом TISU; - Дифференциальный эффект eIF1 на эффективность формирования 48S комплексов на мРНК с разными контекстами не требует факторов eIF4E и N-концевой части eIF4G; - В отсутствие eIF1, eIF4E и N-концевого фрагмента eIF4G сборка 48S комплексов на мРНК с AUG-кодоном в контексте TISU и короткой (5 нт) 5’-НТО зависит от наличия eIF4B. В случае «сильного» и «слабого» контекстов такого эффекта не наблюдается.
- Добавил в систему: Дмитриев Сергей Евгеньевич