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elemento SECIS

En biología , el elemento SECIS (SECIS: se leno c ysteine ​​insertion s equence ) es un elemento de ARN de alrededor de 60 nucleótidos de longitud que adopta una estructura de tallo-bucle . [1] Este motivo estructural (patrón de nucleótidos) dirige a la célula a traducir codones UGA como selenocisteínas (UGA es normalmente un codón de terminación ). Los elementos SECIS son, por tanto, un aspecto fundamental de los ARN mensajeros que codifican selenoproteínas , proteínas que incluyen uno o más residuos de selenocisteína .

En las bacterias, el elemento SECIS aparece poco después del codón UGA al que afecta. En arqueas y eucariotas , ocurre en la UTR 3' de un ARNm y puede causar que múltiples codones UGA dentro del ARNm codifiquen la selenocisteína. Un elemento SECIS arqueal, en Methanococcus , se encuentra en la UTR 5' . [2] [3]

El elemento SECIS aparece definido por características de secuencia, es decir, nucleótidos particulares tienden a estar en posiciones particulares en ella, y una estructura secundaria característica . La estructura secundaria es el resultado del emparejamiento de bases de nucleótidos de ARN complementarios y provoca una estructura en forma de horquilla. El elemento SECIS eucariota incluye pares de bases AG no canónicos , que son poco comunes en la naturaleza, pero son de importancia crítica para el correcto funcionamiento del elemento SECIS. Aunque los elementos SECIS eucariotas, arqueales y bacterianos comparten cada uno una estructura general en horquilla, no son alineables; por ejemplo, un esquema basado en alineación para reconocer elementos SECIS eucarióticos no podrá reconocer elementos SECIS arqueales. Sin embargo, en Lokiarcheota , los elementos SECIS son más similares a los elementos eucariotas. [4]

En bioinformática se han creado varios programas informáticos que buscan elementos SECIS dentro de una secuencia del genoma , basándose en las características de secuencia y estructura secundaria de los elementos SECIS. Estos programas se han utilizado en la búsqueda de nuevas selenoproteínas. [5]

Distribución de especies

El elemento SECIS se encuentra en una amplia variedad de organismos de los tres dominios de la vida (incluidos sus virus). [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]

Referencias

  1. ^ Walczak R, Westhof E, Carbon P, Krol A (abril de 1996). "Un nuevo motivo estructural de ARN en el elemento de inserción de selenocisteína de los ARNm de selenoproteínas eucarióticas". ARN . 2 (4): 367–379. PMC  1369379 . PMID  8634917.
  2. ^ Wilting R, Schorling S, Persson BC, Böck A (marzo de 1997). "Síntesis de selenoproteína en arqueas: identificación de un elemento de ARNm de Methanococcus jannaschii que probablemente dirige la inserción de selenocisteína". Revista de biología molecular . 266 (4): 637–641. doi :10.1006/jmbi.1996.0812. PMID  9102456.
  3. ^ Rother M, Resch A, Wilting R, Böck A (2001). "Síntesis de selenoproteínas en arqueas". BioFactores . 14 (1–4): 75–83. doi :10.1002/biof.5520140111. PMID  11568443.
  4. ^ Mariotti, Marco; Lobanov, Alexei V.; Manta, Bruno; Santesmasses, Didac; Bofill, Andreu; Guigó, Roderic; Gabaldón, Toni; Gladyshev, Vadim N. (2016). "Lokiarchaeota marca la transición entre los sistemas de codificación de selenocisteína arqueales y eucarióticos". Biología Molecular y Evolución . 33 (9): 2441–2453. doi : 10.1093/molbev/msw122 . ISSN  0737-4038. PMC 4989117 . PMID  27413050. 
  5. ^ ab Lambert A, Lescure A, Gautheret D (septiembre de 2002). "Un estudio de secuencias de inserción de selenocisteína de metazoos". Bioquimia . 84 (9): 953–959. doi :10.1016/S0300-9084(02)01441-4. PMID  12458087.
  6. ^ Mezcla H, Lobanov AV, Gladyshev VN (2007). "Los elementos SECIS en las regiones codificantes de las transcripciones de selenoproteínas son funcionales en eucariotas superiores". Investigación de ácidos nucleicos . 35 (2): 414–423. doi : 10.1093/nar/gkl1060. PMC 1802603 . PMID  17169995. 
  7. ^ Cassago A, Rodrigues EM, Prieto EL, Gaston KW, Alfonzo JD, Iribar MP, Berry MJ, Cruz AK, Thiemann OH (octubre de 2006). "Identificación de selenoproteínas de Leishmania y elemento SECIS". Parasitología Molecular y Bioquímica . 149 (2): 128-134. doi :10.1016/j.molbiopara.2006.05.002. PMID  16766053.
  8. ^ Mourier T, Pain A, Barrell B, Griffiths-Jones S (febrero de 2005). "Un elemento SECIS y ARNt de selenocisteína en Plasmodium falciparum". ARN . 11 (2): 119-122. doi :10.1261/rna.7185605. PMC 1370700 . PMID  15659354. 
  9. ^ Kryukov GV, Castellano S, Novoselov SV, Lobanov AV, Zehtab O, Guigó R, Gladyshev VN (mayo de 2003). "Caracterización de selenoproteomas de mamíferos". Ciencia . 300 (5624): 1439-1443. Código Bib : 2003 Ciencia... 300.1439K. doi : 10.1126/ciencia.1083516. PMID  12775843. S2CID  10363908.
  10. ^ Kryukov GV, Gladyshev VN (mayo de 2004). "El selenoproteoma procariótico". Informes EMBO . 5 (5): 538–543. doi :10.1038/sj.embor.7400126. PMC 1299047 . PMID  15105824. 
  11. ^ Krol A (agosto de 2002). "Motivos de ARN y complejos de ARN-proteína evolutivamente diferentes para lograr la síntesis de selenoproteínas". Bioquimia . 84 (8): 765–774. doi :10.1016/S0300-9084(02)01405-0. PMID  12457564.

enlaces externos