Исследование способности 5-концевого сегментагеномной РНК сателлитного вируса некроза табакаповышать эффективность трансляции в бесклеточнойсистеме синтеза белка

УДК:  577.218

Автор статьи:  Жигайлов А. В.

Соавторы:  Полимбетова Н.С., Збродько Е.А., Тазабеков И.С., Искаков Б.К.

Место работы автора:  РГП Институт молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина

Название журнала:  Биотехнология. Теория и практика

Год выпуска:  2010

Номер журнала:  2

Страницы:  с.38-46

Резюме на казахском языке:  Бұл жұмыста темекі некрозының сателлитті вирусы геномдық РНҚ-сының 5’-ұшындағы (1-60 нуклеотидтер) бидай ұрықтарынан жасалған жасушадан тыс трансляциялық жүйесінде трансляциялану деңгейін жоғарылату қабілеті көрсетілген. Вирустың бұл РНҚ-сегментірекомбинантты моноцистронды РНҚ-конструкцияларының құрамындағы репортерлік геннің алдында болғанда өзінің энхансерлік қасиетін көрсететіні анықталды, ал, бицистронды РНҚ-конструкциялардың цистронаралық кеңістігіне орналастырылғанда, екінші цистронның экспрессиясына себеп бола алатыны да байқалды, сонымен қатар өсімдіктер үшін қолайлы емес температура (37°С) жағдайында мРНҚ трансляциясын қолдайды. Өсімдіктердің18S рРНҚорталық доменінің 1099-1113 сегментіне нуклеотидтердің комплементарлық деңгейін көтерген сайын вирус РНҚ-ның бұл сегментінің энхансерлік қасиеттері күшейетіні, ал комплементарлықты азайтқанда оның энхансерлік қасиеттері төмендейтіні анықталды. Осы н?тижелер рибосоманың40S-суббөлігі құрамындағы 18S рРНҚ-ның ашық тізбектері мен мРНҚ-ның сегменттері арасында комплементарлы байланыс пайда болуы өсімдіктердегі трансляция деңгейін күшейту тетіктерініңбірі болуы мүмкін.

Резюме на английском языке:  In present work it has been established that 5’-end segment of Satellite Tobacco Necrosis Virus genomic RNA (1-60 nucleotides) is able to increase the translation level in cell-free proteinsynthesizingsystem from wheat germ. We have shown, that these RNA segment is able to support high translation level even at stress temperature conditions (37°C) in plants, when present before reporter gene in recombinant monocistronic mRNAs, and to provide second cistron expression whenpresent in intercistronic region of bicistronic mRNA-constructions. The direct correlation between the complementarity to 1099-1113 region of 18S rRNA certain domain and translation enhancementeffi ciency was established for investigated RNA segment. The data suggest that formation of complementary interactions between the translation enhancer sequences of some mRNAs and certainexposed regions of 18S rRNA could be one of the potential mechanisms of translation level increasing in plants.

Список литературы:  
1. Gallie, Le H, Caldwell Ch., Tanguay R.L., Hoang N.X., Browning K.S. The phosphorylation state of translation initiation factors is regulated developmentally and following heat shock in wheat. // J. Biol. Chem. – 1997. - Vol. 272. - P. 1046-1053.
2. Bailey-Serres J. Selective translation of cytoplasmic mRNAs in plants. // Trends in Plant Science. – 1999. - Vol. 4. - No. 4. - P. 142-148.
3. Kozak M. Rethinking some mechanisms invoked to explain translational regulation in eukaryotes //Gene. – 2006. – Vol. 382. – P. 1–11.
4. Pestova T.V., Shatsky I.N., Fletcher S.P., Jackson R.J., Hellen, C.U.T. A prokaryotic-like mode of cytoplasmic eukaryotic ribosome binding to the initiation codon during internal translation initiation of hepatitis C and classical swine fever virus RNAs // Genes Dev. - 1998. – Vol. 12. – P. 67-83.
5. Mauro V.P., Edelman G.M. The ribosome fi lter hypothesis. // Proc.Nat’l.Acad. Sci. USA. – 2002. - Vol. 99, No.19. - P. 12031–12036.
6. Скулачев М.В. Внутренняя инициация трансляции – разнообразие механизмов и возможная роль в жизнедеятельности клетки // Успехи биологической химии. - 2005. - Т.45. - С. 123-172.
7. Akbergenov R.Zh., Zhanybekova S.Sh., Kryldakov R.V., Zhigailov A.V., Polimbetova N.S., Hohn T., Iskakov B.K. ARC-1, a sequence element complementary to an internal 18S rRNA segment, enhances translation effi ciency in plants when present in the leader or intercistronic region of mRNAs // Nucleic Acids Research. – 2004. - Vol.32. - №1. - P. 239-247.
8. Gallie D.R., Feder J.N., Schimke R.T., Walbot W. Post-transcriptional regulation in higher eukariotes: the role of reporter gene in controlling expression // Mol. Gen. Genet. – 1991. – Vol. 228. – P. 258- 264.
9. Gurevich V., Obukhova T.A. Preparative in vitro mRNA synthesis using SP6 and T7 RNA polymerases// Anal. Biochem. - 1991. – Vol. 195. – P. 207-213.
10. Chappell S.A., Edelman G.M., Mauro V.P. A 9-nt segment of a cellular mRNA can function as aninternal ribosome entry site (IRES) and when present in linked multiple copies greatly enhances IRESactivity // PNAS. - 2000. - Vol. 97. - P. 1536-1541.
11. Удольская Введение в биометрию. - Алматы: Наука КазССР, 1976. - 84 с.

Электронный вариант:  скачать



В настоящей работе установлено, что 5’-концевой сегмент (нуклеотиды 1-60) геномной РНК сателлитноговируса некроза табака обладает способностью повышать уровень трансляции в бесклеточной системе синтезабелка из зародышей пшеницы. Показано, что исследуемый сегмент РНК способен поддерживать биосинтезбелка при стрессовой для растений температуре (37°С), находясь перед репортерным геном моноцистронныхмРНК-конструкций, а также обеспечивать экспрессию второго цистрона, находясь в межцистронном участкебицистронных мРНК-конструкций. Установлена прямая корреляция между степенью комплементарностиисследуемого сегмента РНК к участку 1099-1113 центрального домена 18S рРНК растений и егоспособностью к повышению уровня трансляции репортерных мРНК. Полученные результаты свидетельствуют,что формирование комплементарных взаимодействий между сегментами мРНК и экспонированными в составе40S рибосомных субчастиц участками 18S рРНК может являться одним из механизмов повышения уровнятрансляции у растений.

 


Последние Новости

  • 28.11.2012

    Казахстанская общенациональная пробная подписка на IEEE/IET

  • 20.12.2011

    В шаге от цели «Smart»

  • 20.12.2011

    Инновационный прорыв региона

Форма Авторизации

ВойтиВойти
  • Забыли пароль?