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12.7: Spleißen von Gruppe-II-Introns - Biologie

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  1. Ähnlicher Mechanismus wie beim Spleißen von nuklearer prä-mRNA.
  2. Kann durch Selbstspleißen entstehen, wenn auch unter eher künstlichen Bedingungen.
  3. Die Reaktion kann reversibel sein (wie auch das Spleißen von Gruppe-I-Introns), was zu der Idee führt, dass diese Introns transponierbare Elemente sein können.
  4. Das Gruppe-II-Selbstspleißen könnte der evolutionäre Vorfahre des nukleären prä-mRNA-Spleißens sein

I. Mechanistische Ähnlichkeiten beim Spleißen von Gruppe I, Gruppe II und prä‑mRNA-Introns

1. Alle beinhalten Umesterung = Phosphoesterübertragungen. Beim Spleißvorgang werden keine hochenergetischen Bindungen verwendet; die Anordnung der Phosphodiester-Bindungen wird reorganisiert und als Ergebnis werden Exons miteinander verbunden.

2. Das initiierende Nukleophil ist das 3'-OH eines Guaninnukleotids für Gruppe-I-Introns, während es für Gruppe-II-Introns und Introns in prä-mRNA das 2'-OH eines internen Adeninnukleotids im Intron ist.

3. In allen Fällen werden bestimmte Sekundärstrukturen in den RNAs genutzt, um die reaktiven Komponenten (z. B. Enden von Exonen und Introns) zusammenzuführen. Diese Sekundärstrukturen können im Fall von selbstspleißenden Introns der Gruppe I und Gruppe II intramolekular sein, oder sie können im Fall von prä-mRNA und den snRNAs intermolekular sein, z. die in den U1, U2, vielleicht U6 snRNPs.


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Die vorhergesagten Gruppe-II-Intron-Linien E und F umfassen katalytisch aktive Ribozyme

Gruppe-II-Introns sind selbstspleißende, retrotransponierbare Ribozyme, die in den meisten Organismen zur Genexpression und Evolution beitragen. Die fortlaufende Identifizierung neuer Gruppe-II-Introns und neuere bioinformatische Analysen haben ergeben, dass es neue Abstammungslinien gibt, zu denen die Gruppe-IIE- und IIF-Introns gehören. Da die Funktion und biochemische Aktivität von Introns der Gruppe IIE und IIF noch nie experimentell getestet wurde und diese Introns Merkmale aufweisen, die sie von anderen Introns unterscheiden, wollten wir feststellen, ob es sich tatsächlich um selbstspleißende, katalytisch aktive RNA-Moleküle handelt. Zu diesem Zweck haben wir eine Reihe verschiedener Introns der Gruppe IIE und IIF transkribiert und untersucht, um deren in vitro-Selbstspleißreaktivität, Ionenbedarf und Reaktionsprodukte quantitativ zu charakterisieren. Darüber hinaus haben wir Mutationsanalysen verwendet, um die relative Rolle der Erkennungselemente von EBS-IBS 1 und 2 während des Spleißens durch diese Introns zu bestimmen. Wir zeigen, dass Introns der Gruppe IIE und IIF tatsächlich unterschiedliche aktive Intronfamilien mit unterschiedlichen Reaktivitäten und Strukturen sind. Wir zeigen, dass sich die Introns der Gruppe IIE ausschließlich über den hydrolytischen Weg selbst spleißen, während Introns der Gruppe IIF auch Umesterungen katalysieren können. Interessanterweise beobachten wir ein Intron der Gruppe IIF, das ein kreisförmiges Intron bildet. Schließlich finden wir trotz eines offensichtlichen EBS2-IBS2-Duplex in den Sequenzen dieser Introns, dass diese Wechselwirkung während des Selbstspleißens in vitro keine Rolle spielt. Es ist nun klar, dass die Introns der Gruppe IIE und IIF funktionelle Ribozyme mit charakteristischen Eigenschaften sind, die für biotechnologische Anwendungen nützlich sein können und die zur Biologie von Wirtsorganismen beitragen können.

Schlüsselwörter: RNA-Katalyse RNA-Struktur nichtkodierendes RNA-Spleißtransposon.

Figuren

Annotierte Sekundärstrukturen ausgewählter…

Annotierte Sekundärstrukturen ausgewählter Introns der Gruppe IIE und IIF. Sekundärstrukturen von…

Spleißen von Gruppe IIE und…

Spleißen von Introns der Gruppe IIE und IIF. Spleißprodukte der drei Gruppe IIE…

Sequenzen und Identifizierung von ligierten…

Sequenzen und Identifizierung von ligierten Exon-Spezies. ( EIN ) Schema der…

Charakterisierung langsam beweglicher Reaktionsprodukte.…

Charakterisierung von Reaktionsprodukten mit langsamer Mobilität. ( EIN ) Schema der RT-PCR über…

Kinetik der repräsentativen Gruppe IIE…

Kinetik repräsentativer Introns der Gruppe IIE und IIF. Zeitverläufe für selbstspleißende Reaktionen…


Abstrakt

Intron-kodierte Proteine ​​der Gruppe II fördern sowohl das Spleißen als auch die Mobilität der Intron-RNA durch die Bildung eines spezifischen RNA-Protein-Komplexes. Die Lactococcus lactis Das L1.LtrB-Intron kodiert für eine Maturase, LtrA, mit reverser Transkriptase-Homologie und spezifischer Bindungsaffinität für zwei Domänen der Intron-RNA. Das katalytisch aktive Ribonukleoprotein (RNP) besitzt Splicing-, Endonuklease- und Reverse-Transkriptase-Aktivität, was eine effiziente Insertion der Intronsequenz durch einen Retro-Homing-Mechanismus ermöglicht. Um die Zusammensetzung und den Montagemechanismus des RNP-Komplexes zu bestimmen, wurde gereinigtes LtrA-Protein auf seine Fähigkeit analysiert, eine Reihe von Intron-abgeleiteten RNAs zu erkennen. Gleichgewichtsdissoziationsmessungen zeigen, dass LtrA zwei intronische Domänen, DI und DIV, erkennt. Allerdings implizieren unterschiedliche elektrostatische Anforderungen für die Bindung in jedem Fall unterschiedliche Modi der molekularen Erkennung. Stöchiometrische Bindungsexperimente zeigen, dass der funktionelle RNP-Komplex aus einer dimeren Proteinspezies besteht, die an eine einzelne Intron-RNA gebunden ist. Signifikante Unterschiede zwischen den gemessenen Gleichgewichtsdissoziationskonstanten und kinetisch abgeleiteten Werten deuten darauf hin, dass Konformationsänderungen den Aufbau des Intron-Maturase-Komplexes begleiten, und Ergebnisse von begrenzten Proteolyse- und Fluoreszenzspektroskopie-Experimenten legen nahe, dass signifikante RNA-abhängige Strukturänderungen innerhalb der Maturase bei Assoziation mit dem intron. Diese Ergebnisse unterstützen ein gegenseitig induziertes Fit-Modell, in dem RNA-abhängige Konformationsänderungen innerhalb von LtrA eine stabile Assoziation des Proteindimers mit zwei unabhängigen Introndomänen ermöglichen, um einen funktionellen RNP zu bilden.

Diese Arbeit wurde durch Grant GM22778 von den National Institutes of Health unterstützt.

An wen soll die Korrespondenz gerichtet werden. Telefon: (510) 643-0225. Fax: (510) 643-0080. E-Mail: [E-Mail protected]

Derzeitige Adresse: Department of Molecular and Cell Biology and Department of Chemistry, Howard Hughes Medical Institute, University of California at Berkeley, Berkeley, CA 94720.


WERKZEUGE ZUR IDENTIFIZIERUNG UND ANALYSE VON INTRONS DER GRUPPE II

Der dritte Abschnitt der Datenbank bietet Werkzeuge zur Identifizierung und Analyse von Gruppe-II-Introns. Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung beschreibt ein Verfahren zur Identifizierung von Introns in genomischen Sequenzen. Das neu implementierte BLAST-Suchwerkzeug ermöglicht es, die nächsten Intron-Verwandten in der Datenbank zu einer Abfragesequenz zu finden. Die Suche gibt die Top-10-Treffer zusammen mit Übereinstimmungen zwischen der Abfragesequenz und dem passenden Intron zurück. Bei der Analyse einer Kandidaten-Intronsequenz ist der nächste Verwandte sehr nützlich, um die korrekten Grenzen und Sekundärstruktur zu bestimmen. Das Tool kann auch abgeschnittene Introns identifizieren, wenn es eine abrupte Diskontinuität in der Ausrichtung gibt.

Das Werkzeug zur Vorhersage von Grenzen prognostiziert 5′- und 3′-Introngrenzen in einer Eingabe-DNA-Sequenz basierend auf Sequenzprofilen der Intron-Exon-Verbindungen für die verschiedenen Unterklassen von Introns (20). Das Werkzeug macht konservative Vorhersagen, so dass die identifizierten Grenzen wahrscheinlich korrekt sind, während 5′- und 3′-Grenzen für Introns, die nicht strikt dem Konsens folgen, übersehen werden können. Ein Test auf Vorhersagegenauigkeit unter Verwendung bekannter Intronsequenzen in der Datenbank zeigte für 72 % der Introns eine korrekte Grenzvorhersage, für 3 % falsche Grenzvorhersagen und für 25 % der Introns keine Vorhersage. Unabhängig vom Rechenergebnis müssen die vorhergesagten Grenzen bestätigt werden, indem die Intron-RNAs in Sekundärstrukturen gefaltet werden und/oder indem überprüft wird, dass die theoretischen Exons, wenn sie ligiert sind, für ein funktionelles Protein kodieren.

Schließlich können ausgewählte Intron-Daten als Textdateien im FASTA-Format heruntergeladen werden. Downloads können für Intronsequenz, ORF-Sequenz (DNA oder Aminosäure) oder Intronsequenz mit flankierender Sequenz angefordert werden und können nach phylogenetischer Klasse, Gattung, Spezies, Intronname oder Zugangsnummer ausgewählt werden. Zum Beispiel könnte man alle DNA-Sequenzen der Klasse ML herunterladen, alle Bazillus IEP-Aminosäuresequenzen oder alle Introns, die in einem gegebenen GenBank-Eintrag vorhanden sind.

Zweifellos wird die Zahl der bekannten Introns der Gruppe II weiterhin schnell ansteigen, wenn mehr genomische und metagenomische Proben sequenziert werden. Mit der erweiterten Funktionalität und den neuen Werkzeugen der Intron-Datenbank hofft man, dass die Ressource weiterhin RNA-Forschern und Mikrobiologen gleichermaßen helfen wird.


Was ist der Unterschied zwischen Introns der Gruppe I und der Gruppe II?

Gruppe-I-Introns sind Ribozyme, die in Bakterien, Bakteriophagen und eukaryotischen Organellen- und Kerngenomen vorkommen. Introns der Gruppe II sind Ribozyme, die in Bakterien, Archaeen und eukaryotischen Organellen vorkommen. Darüber hinaus initiieren die Gruppe-I-Introns die Spleißreaktion durch den nukleophilen Angriff des 3′-Hydroxys eines Guanosin-Cofaktors an der 5P-Spleißstelle, während die Gruppe-II-Introns die Spleißreaktion durch den nukleophilen Angriff des 2′-OH des Verzweigungsstellen-Adenosins an der . initiieren 5′ Spleißverbindung. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns.

Darüber hinaus bilden Introns der Gruppe II während des Spleißens eine lariatartige Struktur, während sich Introns der Gruppe I nicht bilden. Somit ist dies ein weiterer signifikanter Unterschied zwischen Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns. Außerdem werden die Gruppe-I-Introns in eukaryotischen Kerngenomen gefunden, während die Gruppe-II-Introns nicht in eukaryotischen Kerngenomen gefunden werden.

Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Gruppe-I- und Gruppe-II-Introns in tabellarischer Form zum Vergleich nebeneinander auf.


Vorhersage der menschlichen Genstruktur

Luciano Milanesi , Igor B. Rogosin , in Guide to Human Genome Computing (Zweite Ausgabe) , 1998

5.3 Introns

Die Introns repräsentieren die nicht-kodierende Region. Es gibt mehrere Kontextmerkmale in Intronsequenzen. Das wichtigste ist das Verzweigungspunktsignal. Der andere ist die hohe Frequenz von Poly-G-Trakten nahe dem 5'-Ende in vielen Introns (Nussinov, 1988 Engelbrecht et al., 1992 Solovyev et al., 1994). Es ist möglich, das Fehlen von AG in den 10 Nukleotiden vor dem AG an der Intron-Exon-Verbindung und die GA- und GG-Nukleotide in der Region stromaufwärts der Intron-Exon-Grenze zu bemerken. Diese Eigenschaften können für die Erkennung von Akzeptor-Spleißstellen verwendet werden ( Senapathy et al., 1990 ).

Eine der potentiellen Intronfunktionen besteht darin, die komplexe Chromatinstruktur von proteinkodierenden Genen aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel hat sich gezeigt, dass sich das Chromatin in cDNA (ohne Introns) signifikant von dem in der genomischen DNA unterscheidet (Liu et al., 1995 ).

Wirbeltiergene haben Introns mit einem breiten Längenbereich, obwohl kurze (80–99 Nukleotide) überwiegen. Etwa 20% der Introns sind länger als 1600 Nukleotide und die mittlere Länge der Introns beträgt 1127 Nukleotide (Hawkins, 1988).


DEK46 führt C-to-U-Bearbeitung einer bestimmten Stelle in Mitochondrien durch nad7 Introns, die für das Intron-Spleißen und die Samenentwicklung in Mais entscheidend sind

Das Selbstspleißen von Gruppe-II-Introns während der RNA-Prozessierung hängt von ihrer katalytischen Struktur ab und wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst, die die Bildung dieser Struktur durch direkte Bindung fördern. Hier berichten wir, dass die C-to-U-Bearbeitung an einer bestimmten Position in zwei nad7 Introns sind essentiell für das Spleißen, was auch impliziert, dass die katalytische Aktivität von nichtfunktionellen Gruppe-II-Introns durch Editieren wiederhergestellt werden könnte. Wir haben einen Mais (Zea mays) Mutant, dek46, mit einem defekten Kernel-Phänotyp Dek46 kodiert ein Pentatricopeptid-Repeat-DYW-Protein, das ausschließlich in Mitochondrien lokalisiert ist. Analysen der kodierenden Regionen von mitochondrialen Transkripten ergaben keine Unterschiede in der RNA-Editierung zwischen dek46 Mutanten- und Wildtyp-Mais, zeigte jedoch, dass das Spleißen von nad7 Introns 3 und 4 ist in der Mutante stark reduziert. Darüber hinaus wird die Editierung am Nukleotid 22 der Domäne 5 (D5-C22) beider Introns in abgeschafft dek46. Wir konstruierten chimäre Introns, indem wir D5 von P.li.LSUI2 mit D5 von nad7 intron 3. In vitro Splicing-Assays zeigten, dass das D5-U22 enthaltende chimäre Intron selbstgespleißt werden kann, das D5-C22 enthaltende jedoch nicht. Diese Ergebnisse zeigen, dass DEK46 bei der C-zu-U-Editierung von D5-C22 beider Introns funktioniert und die U-Base an dieser Position für das Intron-Spleißen kritisch ist.

Abbildung S1. Verknüpfungsanalyse von dek46.

Abbildung S2. Zusätzliche Bearbeitungsseiten in Mais nad7 Intron 3 und 4.

Abbildung S3. Strukturmodelle des mitochondrialen Introns D5s aus Mais.

Abbildung S4. Entwicklung des D5 von nad7 Intron 3 und 4.

Tabelle S1. Oligonukleotide.

Methode S1. Evolutionäre Analyse des D5 von nad7 Intron 3 und 4.

Bitte beachten Sie: Der Herausgeber ist nicht verantwortlich für den Inhalt oder die Funktionalität der von den Autoren bereitgestellten unterstützenden Informationen. Alle Anfragen (außer fehlenden Inhalten) sollten an den entsprechenden Autor des Artikels gerichtet werden.


Diskussion

Retrotransposition eines Gruppe-II-Introns in L. lactis führte zu einer im Verhältnis zum Chromosom überproportional hohen Anzahl von Ereignissen im Plasmid-Donor. Eine detaillierte Charakterisierung der Integrationsstellen und der Intronorientierung bestätigt das Modell, dass das Gruppe-II-Intron in seiner natürlichen Form bevorzugt in ssDNA-Moleküle retrotransponiert L. lactis Wirt (4) und liefert mechanistische Gründe für die Prävalenz von Gruppe-II-Introns in Plasmiden in natürlichen Populationen.

Unterschiede in der Targetspezifität des Plasmids im Vergleich zu chromosomalen Sequenzen. Die Diskriminierung der Zielstelle ist für Plasmid etwas geringer als für chromosomale Sequenzen. Dies gilt insbesondere für Desoxynukleotide, die an der Basenpaarung mit EBS1 der RNA beteiligt sind und die am strengsten für die Retrotransposition benötigt werden (Abb. 4 .). EINC) (3, 4). Obwohl nicht bekannt ist, warum die Plasmidintegration weniger diskriminierend ist, ist diese etwas gelockerte Spezifität wahrscheinlich ein wichtiger Faktor bei der bevorzugten Integration in das Plasmidziel.

Rest –6C in IBS1 ist unter allen Plasmid-Integrationsstellen invariant (Abb. 4 EIN und B). Außerdem sind die Positionen +1 und +2 (δ′) ziemlich gut erhalten. Diese Reste sind wahrscheinlich wichtig für die Intron-Target-Basenpaarung, um einen Komplex zu bilden, der reverses Spleißen einleiten kann (5). Unabhängig davon stimmt diese Spezifität bei –6C und δ′ mit dem Konzept überein, dass die am stärksten diskriminierenden Kontakte diejenigen sind, die die Intron-Insertionsstelle flankieren, in Übereinstimmung mit der Gruppe-II-RNP, die auf intronlosen, aber nicht intronhaltigen Allelen aktiv ist.

Die Natur von Plasmid-Integranten begünstigt einen ssDNA-Replikations-gekoppelten Retrotranspositions-Weg. Retrotranspositionsereignisse sind um pLERIG verteilt, mit Cold-Spots in der essentiellen Replikationsregion (repD, repE, und pAMβ ori) und Hot-Spots bei 13480, in der Nähe des E coli Plasmidursprung (p15A ori) und bei 2134, entsprechend einer Stelle in der Domäne I von Ll.LtrB (Fig. 5EIN). Die häufige Integration bei 13480 könnte der Fähigkeit der Strecke von –6 bis +1 zugeschrieben werden, um ein perfektes Basenpaar mit dem Intron (was GU-Paare zulässt) und/oder den Basen –23T, –21G, –20A und +5T, die an beteiligt sind, zuzuschreiben IEP-Kontakte bleiben erhalten. Alternativ, obwohl das p15A ori funktioniert nicht für die Replikation in L. lactis, könnte eine proximale DNA-Struktur die Integration in diese Region erleichtern. Dies könnte auch für den Hotspot bei 2134 der Fall sein, der weder günstige Nukleotide für Proteinkontakte noch signifikante Basenpaarungsmöglichkeiten aufweist.

Die Integrationsstellen auf dem Donorplasmid heben mehrere wichtige Punkte hervor, die sich auf den Mechanismus der Retrotransposition beziehen. Obwohl die starke Tendenz zur Antitranskriptionsorientierung und nicht transkribierten Regionen (Abb. 4 EIN und C) auf die Selektion auf Kan R-Ereignisse (4) zurückzuführen sein können, schließen sie die Verwendung eines RNA-Targets (3) mit dem RIG-Selektionssystem aus. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Retrotransposition wie bei chromosomalen Ereignissen durch reverses Spleißen in DNA erfolgte.

Die Tendenz zur Retrotransposition in die Matrize für die DNA-Synthese mit verzögertem Strang ist stärker als bei chromosomalen Ereignissen: Alle bis auf eine Insertionsstelle befinden sich auf der verzögerten Matrize des Plasmids (Fig. 4').EIN und 5EIN). Da die Retrotransposition in das Leitstrang-Templat eine direkte Wiederholung des Introns erzeugt, könnten diese Produkte über eine rekombinationsvermittelte Deletion gegenselektiert worden sein. Allerdings sind solche Rekombinationsereignisse selten (siehe z. B. Lit. 23) und daher wahrscheinlich nicht für den beobachteten Lagging-Strand-Bias verantwortlich. Stattdessen könnte der Bias die Intron-begünstigende Invasion von ssDNA-Zwischenprodukten während der Plasmidreplikation widerspiegeln, gefolgt von einer reversen Transkription, die mit dem 3'-Ende eines entstehenden Okazaki-Fragments initiiert wird (Fig. 5').B, Weg b) (4).

Dieses Modell der replikationsgekoppelten Integration in ssDNA während der Retrotransposition wird durch die folgenden zwei Beobachtungen weiter gestützt. Erstens sind die Reste, die für das Abwickeln von Duplex-DNA erforderlich sind (–23T, –21G, –20A und –15G) (9, 10, 19) in den Plasmid-Targets nicht hoch konserviert. Zweitens wurde das Plasmid für die Retrotransposition in allen Wirt-Donor-Kombinationen bevorzugt, und solche Plasmidereignisse wurden in völliger Abwesenheit von Endonuklease angereichert (Abb. 1B,ltrB, Endo – Spender). Da die Endonuklease für die Integration in die dsDNA erforderlich ist, begünstigt das Überwiegen der Ereignisse in ihrer Abwesenheit einen auf ssDNA gerichteten Weg (Abb. 5 .).B), im Einklang mit der Fähigkeit des Introns, in ssDNA umzuspleißen in vitro (4).

Die Neigung von Gruppe-II-Introns, in Plasmiden zu residieren. Die Tendenz zur Retrotransposition in Plasmide (Abb. 1B). Obwohl die Art und Art der Replikation der Intron-enthaltenden Plasmide nicht bekannt sind, steht die Intronverteilung der Gruppe II im Gegensatz zu der bakteriellen Introns der Gruppe I, die in die dsDNA eindringen. Es wurden keine Introns der Gruppe I auf natürlichen Plasmiden berichtet, wobei fast alle in Chromosomen oder Bakteriophagengenomen vorhanden sind (24).

Man sollte offen bleiben für die Möglichkeit, dass Plasmid-Targeting eine cis-Präferenz widerspiegelt, insbesondere weil Transkription und Translation gekoppelt sind. Obwohl diese Erklärung nicht beseitigt wurde, ist sie nicht leicht mit der erhöhten Neigung zur Integration in Plasmide in Einklang zu bringen, wenn die Endonuklease fehlt (Abb. 1 .).B). Interessanterweise fehlt den meisten bakteriellen Introns der Gruppe II die Endonukleasedomäne (13). Daher scheint das Intron insbesondere in Abwesenheit der Spaltung des zweiten Strangs Plasmidmoleküle zu bevorzugen, was möglicherweise auch für die Prävalenz von Gruppe-II-Introns in natürlichen Plasmidpopulationen verantwortlich ist. Unabhängig davon würde die oben beschriebene niedrige Zielspezifität dazu neigen, promiskuitives reverses Spleißen in Plasmidgenome zu ermöglichen.

Die Zugänglichkeit der Replikationsgabel zum Intron-RNP wäre auch ein wichtiger Faktor für die Retrotransposition über den auf ssDNA gerichteten Weg (Fig. 5, Weg b). Während chromosomale Replisomen im Zentrum der Zelle verbleiben und die replizierten DNAs zu jedem Zellpol hin freigesetzt werden (25, 26), verteilen sich Plasmide ohne Partitionierungssysteme zufällig in zytosolischen Räumen (27). Da pLERIG ein Partitionierungssystem fehlt, wird es wahrscheinlich eher im zytosolischen Raum verteilt und repliziert, wo sich das Intron-RNP befinden würde, als im Nukleoid. Wir vermuten daher, dass die einzelsträngige Lagging-Strang-Matrize auf diesem Plasmid, wie möglicherweise auch in einigen natürlichen Plasmiden, leichter zugänglich ist als die auf dem Chromosom, wodurch die Integration begünstigt wird. Eine weitere mögliche Erklärung für die Plasmidpräferenz ist die Dichte der Replikationsgabeln, da die Anzahl der Gabeln pro DNA-Einheit auf Plasmiden größer ist als auf dem Chromosom.

Die Beobachtung des verzögerten Strangs liefert Hinweise auf den Mechanismus der Retrotransposition während der Konjugation, bei der der verzögerte Strang in der Empfängerzelle synthetisiert wird (28), und kann den häufigen Aufenthalt des Gruppe-II-Introns in konjugativen Plasmiden erklären. Es scheint tatsächlich von Vorteil zu sein, dass Introns der Gruppe II auf Plasmiden residieren, die selbst mobil sind. Solche Plasmide können zwischen verschiedenen Bakterienzellen wandern, wodurch die Verbreitung von Gruppe-II-Introns erleichtert wird. Das bevorzugte Targeting von Plasmid-Replikons, insbesondere von konjugativen Plasmiden, könnte eine Folge der strategischen Wahl von Gruppe-II-Introns sein, um in einer Bakterienwelt unter Druck zu überleben, um die Genomgröße zu minimieren.


Trans-Spleißen von prä-mRNA in Pflanzen, Tieren und Protisten

Die Reifung von Messenger-RNA in Eukaryoten beinhaltet typischerweise die Entfernung von Introns aus langen Vorläufermolekülen. Eine ungewöhnliche Form des RNA-Spleißens, bei der separate Vorläufer-Transkripte durch intermolekulare Reaktionen Sequenzen zur reifen mRNA beitragen, wurde nun in einer Reihe verschiedener Organismen dokumentiert. In diesem Review wird das Phänomen der prä-mRNA trans-Spleißen wurde in zwei Kategorien unterteilt. Der in Protozoen wie Trypanosomen und niederen Wirbellosen wie Nematoden gefundene „spleißte Leader“-Typ führt dazu, dass der mRNA eine kurze, mit einer Kappe versehene 5'-nichtkodierende Sequenz hinzugefügt wird. Die „diskontinuierliche Gruppe II Intron“-Form von trans-Splicing, das in Pflanzen-/Algen-Chloroplasten und Pflanzenmitochondrien vorkommt, beinhaltet die Verbindung unabhängig transkribierter kodierender Sequenzen, vermutlich durch Interaktionen zwischen „intronischen“ RNA-Stücken. Beide Kategorien von trans-Spleißen sind mechanistisch ähnlich zu konventioneller nuklearer Prä-mRNA cis-Spleißen potenzieller evolutionärer Beziehungen werden diskutiert.— Bonen, L. Trans-Spleißen von prä-mRNA in Pflanzen, Tieren und Protisten. FASEB J. 7: 40-46 1993.


Schau das Video: mRNA splicing (Januar 2023).