Учебная страница Торховой Весты
Ссылки на практикумы
Блок 3.
7_class Torhova-periodic_table
7_home, 8_class Torhova_genome
8_home Torhova-minireview
Блок 4.
Задание с выкладкой
1.
Escherichia coli
ATG 3890
ATT 4
CTG 2
GTG 338
TTC 1
TTG 80
Candidatus Gracilibacteria
ACA 1
ATG 1129
GTG 41
TCA 1
TCT 1
TTG 23
Mycoplasma pneumoniae
AAA 1
ACT 1
ATA 4
ATC 1
ATG 629
ATT 8
CAA 2
CTC 2
CTG 1
GAA 1
GGA 1
GTG 60
GTT 1
TCT 1
TTA 3
TTG 53
Чаще всего старт кодоном является AUG (ATG), но встречаются и другие. Пример: lacI в lac-опероне E. coli, который начинается с GUG. Большинство альтернативных кодонов отличаются от AUG на один нуклеотид. У прокариот рибосома связывается с последовательностью Шайна Дальгарно, мутации в которой приводят к более сильному сигналу инициации трансляции, поэтому альтернативные кодоны, несмотря на их изменения (например, замена G на U в AUU), могут быть старт кодонами. Альтернативные старт кодоны могут позволить получать различные белки, изоформы из одного гена.
2.
Escherichia coli
В данных последовательностях содержатся стоп-кодоны не в конце:
lcl|U00096.3_cds_b4587_250 [gene=insN] [locus_tag=b4587] [db_xref=ASAP:ABE-0285253,ECOCYC:G6130] [protein=IS911A regulator fragment] [pseudo=true] [location=join(270278..270540,271764..272190)] [gbkey=CDS]
lcl|U00096.3_cds_AAD13438.1_1459 [gene=fdnG] [locus_tag=b1474] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P24183] [protein=formate dehydrogenase N subunit alpha] [transl_except=(pos:586..588,aa:Sec)] [protein_id=AAD13438.1] [location=1547401..1550448] [gbkey=CDS]
lcl|U00096.3_cds_AAD13456.1_3824 [gene=fdoG] [locus_tag=b3894] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P32176] [protein=formate dehydrogenase O subunit alpha] [transl_except=(pos:586..588,aa:Sec)] [protein_id=AAD13456.1] [location=complement(4082772..4085822)] [gbkey=CDS]
lcl|U00096.3_cds_AAD13462.1_3997 [gene=fdhF] [locus_tag=b4079] [db_xref=UniProtKB/Swiss-Prot:P07658] [protein=formate dehydrogenase H] [transl_except=(pos:418..420,aa:Sec)] [protein_id=AAD13462.1] [location=complement(4297219..4299366)] [gbkey=CDS]
Первая последовательность - псевдоген, который, вероятно в результате мутации, не кодирует никакой белок и не экспрессируется. (Мутация возможно привела к сдвигу рамки считывания). В остальных последовательностях TGA и часть следующей за ним последовательности кодируют селеноцистеин, для которого нет своего отдельного кодона.
3.
Escherichia coli
TGA 1251
TAA 2763
TAG 306
Candidatus Gracilibacteria
TGA 1
TAA 1000
TAG 188
Mycoplasma pneumoniae
TGA 0
TAA 533
TAG 221
У Candidatus Gracilibacteria bacterium и Mycoplasma pneumoniae “пропал” стоп кодон TGA: он выполняет другие функции, поэтому находится не в конце последовательностей. У Gracilibacteria TGA кодирует глицин [1-2], а у Mycoplasma pneumoniae - триптофан [3].
4.
Escherichia coli
TTA 18505
TTG 18301
CTT 14728
CTC 14952
CTA 5203
CTG 71305
Candidatus Gracilibacteria
TTA 15077
TTG 8048
CTT 8053
CTC 4491
CTA 4861
CTG 4147
Mycoplasma pneumoniae
TTA 10308
TTG 5572
CTT 2789
CTC 3139
CTA 2852
CTG 2474
Разница в частоте используемости разных кодонов в пределах одной бактерии есть, она обусловлена количеством соответствующей кодону тРНК. У различных бактерий разница в частоте тех или иных кодонов может быть связана с их образом жизни, местом обитания; у Escherichia coli много кодонов с G, C, которые обеспечивают прочные связи GC, а они в свою очередь могут способствовать устойчивости, например, при повышении температуры.
1. Campbell, J. H. et al. UGA is an additional glycine codon in uncultured SR1 bacteria from the human microbiota. [doi:10.1073/pnas.1303090110]
2. Hanke, A. et al. Recoding of the stop codon UGA to glycine by a BD1-5/SN-2 bacterium and niche partitioning between Alpha- and Gammaproteobacteria in a tidal sediment microbial community naturally selected in a laboratory chemostat. [doi: 10.3389/fmicb.2014.00231]
3. Evidence that UGA is read as a tryptophan codon rather than as a stop codon by Mycoplasma pneumoniae, Mycoplasma genitalium, and Mycoplasma gallisepticum. J M Inamine, K C Ho, S Loechel, and P C Hu [doi: 10.1128/jb.172.1.504-506.1990]
Блок 5.
Мини-обзор генома и протеома бактерии torhova_minireview