Твінтрон

З Вікіпедыі, свабоднай энцыклапедыі

У малекулярнай біялогіі твінтрон — гэта інтрон унутры інтрона, які выразаецца паслядоўнымі рэакцыямі сплайсінгу. Твінтрон, як мяркуецца, утвараецца шляхам устаўкі мабільнага інтрона ў існуючы інтрон.

Адкрыццё[правіць | правіць зыходнік]

Твінтроны былі адкрыты Дональдам У. Каперціна і Рычардам Б. Халікам як інтрон II групы у іншым інтроне II групы ў хларапластным геноме эўглены.[1] Яны выявілі, што зрошчванне як унутраных, так і знешніх інтронаў адбываецца з дапамогай прамежкавых злучэнняў. Акрамя таго, было ўстаноўлена, што сплайсінг твінтронаў адбываецца паслядоўным шляхам, унутраны інтрон выдаляецца перад выдаленнем знешняга інтрона.

Пасля першапачатковага адкрыцця былі іншыя паведамленні аб твінтронах III групы і груп II/III у хларапласце Euglena gracilis. У 1993 годзе быў ахарактарызаваны новы тып складанага твінтрона, які складаецца з чатырох асобных інтронаў III групы.[2] Паслядоўнасць знешнага інтрона перапынялася ўнутраным інтронам, які змяшчаў два дадатковыя інтроны. У 1995 годзе навукоўцы выявілі першы не-эўгленавы твінтрон у крыптаманаднай водарасці Pyrenomonas salina.[3] У 2004 годзе было знойдзена некалькі твінтронаў у геноме дразафілы.[4]

Распаўсюджванне[правіць | правіць зыходнік]

Большасць гэтых твінтронаў былі ахарактарызаваны ў геноме хларапласта эўглены, але гэтыя элементы таксама былі знойдзены ў водарасцях крыптаманады (Pyrenomonas salina),[5] і былі апісаны твінтроны на аснове інтронаў I групы (група I устаўлена ў інтрон групы I) у Didymium iridis.[6] З моманту адкрыцця твінтрона psbF было ахарактарызавана некалькі катэгорый твінтронаў. Твінтрон можа быць простым (знешні інтрон перарываецца адным унутраным інтронам) або складаным (знешні інтрон перарываецца некалькімі ўнутранымі інтронамі).[7] Верагодней за ўсё, унутраныя і знешнія інтроны, з якіх складаецца твінтрон, належаць да адной катэгорыі; група I унутраная да групы I,[8] група II унутраная да групы II[9] і група III унутраная да групы III.[10] Змешаныя твінтроны (якія складаюцца з інтронаў, якія належаць да розных катэгорый) былі ахарактарызаваны з гена rps3 Euglena gracilis, у якім унутраны інтрон групы II перарывае знешні інтрон групы III.[11] У Rhodomonas salina (= Pyrenomonas salina) былі ідэнтыфікаваныя твінтроны (укладзеныя інтроны групы II/групы III), у якіх унутраны інтрон страціў здольнасць да сплайсінгу, па сутнасці зліўшыся з вонкавым інтронам, утвараючы адну адзінку сплайсінгу.[12] Нядаўна ў мітахандрыяльным геноме грыба былі знойдзены два новыя твінтроны, адзін у становішчы mS917 гена Cryphonectria parasitica mt-rns, дзе інтрон групы ID, які кадуе LAGLIDADG ORF, уставіўся ў іншы інтрон групы ID без ORF. Яшчэ адзін твінтронны комплекс быў выяўлены ў пазіцыі mS1247 Chaetomium thermophilum, тут ген mt-rns, інтрон групы IIA1 уварваўся ў адкрытую рамку счытвання, убудаваную ў інтрон групы IC2.[13] Твінтрон mS1247 прадстаўляе сабой першы зарэгістраваны грыбны мітахандрыяльны змешаны твінтрон, які складаецца з інтрона групы II у якасці ўнутранага інтрона і інтрона групы I як вонкавага інтрона. У твінтроне mS1247 сплайсінг інтрона ўнутранай групы IIA1 аднаўляе адкрытую рамку счытвання, закадзіраваную ў інтроне групы IC2, і такім чынам палягчае экспрэсію закадзіраванай хоўмінг-эндануклеазы.[14]

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Крыніцы[правіць | правіць зыходнік]

  1. Copertino DW, Hallick RB (February 1991). "Group II twintron: an intron within an intron in a chloroplast cytochrome b-559 gene". The EMBO Journal. 10 (2): 433–42. doi:10.1002/j.1460-2075.1991.tb07965.x. PMC 452664. PMID 1899376.
  2. Drager RG, Hallick RB (May 1993). "A complex twintron is excised as four individual introns". Nucleic Acids Research. 21 (10): 2389–94. doi:10.1093/nar/21.10.2389. PMC 309537. PMID 7685079.
  3. Maier UG, Rensing SA, Igloi GL, Maerz M (January 1995). "Twintrons are not unique to the Euglena chloroplast genome: structure and evolution of a plastome cpn60 gene from a cryptomonad". Molecular & General Genetics. 246 (1): 128–31. doi:10.1007/BF00290141. PMID 7823908. S2CID 10545108.
  4. Scamborova P, Wong A, Steitz JA (March 2004). "An intronic enhancer regulates splicing of the twintron of Drosophila melanogaster prospero pre-mRNA by two different spliceosomes". Molecular and Cellular Biology. 24 (5): 1855–69. doi:10.1128/MCB.24.5.1855-1869.2004. PMC 350559. PMID 14966268.
  5. Maier, UG; Rensing, SA; Igloi, GL; Maerz, M (6 January 1995). "Twintrons are not unique to the Euglena chloroplast genome: structure and evolution of a plastome cpn60 gene from a cryptomonad". Molecular & General Genetics. 246 (1): 128–31. doi:10.1007/bf00290141. PMID 7823908. S2CID 10545108.
  6. Einvik, C; Nielsen, H; Westhof, E; Michel, F; Johansen, S (May 1998). "Group I-like ribozymes with a novel core organization perform obligate sequential hydrolytic cleavages at two processing sites". RNA. 4 (5): 530–41. doi:10.1017/s1355838298971758. PMC 1369637. PMID 9582095.
  7. Robart, AR; Zimmerly, S (2005). "Group II intron retroelements: function and diversity". Cytogenetic and Genome Research. 110 (1–4): 589–97. doi:10.1159/000084992. PMID 16093712. S2CID 36481739.
  8. Einvik, C; Elde, M; Johansen, S (17 September 1998). "Group I twintrons: genetic elements in myxomycete and schizopyrenid amoeboflagellate ribosomal DNAs". Journal of Biotechnology. 64 (1): 63–74. doi:10.1016/s0168-1656(98)00104-7. PMID 9823659.
  9. Copertino DW, Hallick RB (February 1991). "Group II twintron: an intron within an intron in a chloroplast cytochrome b-559 gene". The EMBO Journal. 10 (2): 433–42. doi:10.1002/j.1460-2075.1991.tb07965.x. PMC 452664. PMID 1899376.
  10. Copertino, DW; Hall, ET; Van Hook, FW; Jenkins, KP; Hallick, RB (25 March 1994). "A group III twintron encoding a maturase-like gene excises through lariat intermediates". Nucleic Acids Research. 22 (6): 1029–36. doi:10.1093/nar/22.6.1029. PMC 307926. PMID 7512259.
  11. Copertino, DW; Hallick, RB (December 1993). "Group II and group III introns of twintrons: potential relationships with nuclear pre-mRNA introns". Trends in Biochemical Sciences. 18 (12): 467–71. doi:10.1016/0968-0004(93)90008-b. PMID 8108859.
  12. Khan, H; Archibald, JM (May 2008). "Lateral transfer of introns in the cryptophyte plastid genome". Nucleic Acids Research. 36 (9): 3043–53. doi:10.1093/nar/gkn095. PMC 2396441. PMID 18397952.
  13. Hafez, M; Majer, A; Sethuraman, J; Rudski, SM; Michel, F; Hausner, G (April 2013). "The mtDNA rns gene landscape in the Ophiostomatales and other fungal taxa: twintrons, introns, and intron-encoded proteins". Fungal Genetics and Biology. 53: 71–83. doi:10.1016/j.fgb.2013.01.005. PMID 23403360.
  14. Guha, TK; Hausner, G (April 2014). "A homing endonuclease with a switch: characterization of a twintron encoded homing endonuclease". Fungal Genetics and Biology. 65: 57–68. doi:10.1016/j.fgb.2014.01.004. PMID 24508098.