Informations

Les deux gènes qui se chevauchent (en brins opposés) peuvent-ils produire des protéines ?

Les deux gènes qui se chevauchent (en brins opposés) peuvent-ils produire des protéines ?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

J'ai reconnu que les transcrits direct et inverse d'un code de localisation génomique pour les produits protéiques. Les deux se produisent/s'expriment dans le tissu d'intérêt. Afin d'éliminer par hasard la probabilité, j'ai passé au crible toute ma liste de gènes et il y a 6 exemples différents. J'apprécierais que quelqu'un connaissant ces exceptions puisse me guider davantage.

Ce phénomène de codage de la protéine dans les deux sens (d'un emplacement génomique donné) est-il possible ? Existe-t-il des exemples connus ?


Alors que les ARN antisens qui se chevauchent sont assez bien connus, il existe très peu d'exemples dans lesquels les deux ARN de la paire peuvent coder pour des protéines. Cependant, ce n'est pas impossible. Je peux citer un exemple validé : le couple RU2S (DCDC2) et RU2AS (KAAG1).

Alors que RU2S est exprimé de manière constitutive et ubiquitaire, RU2AS est spécifiquement exprimé dans les reins, la vessie, le foie et les testicules. Il est également exprimé dans certaines tumeurs (Peltz et Dougherty, 1999).


Peltz SW, Dougherty JP. L'antisens se traduit en sens. Le Journal de la médecine expérimentale. 1999;190(12):1729-1732.


Chevauchement de gènes codant pour des protéines chez Pseudomonas fluorescens Pf0-1

Les séquences génomiques annotées des procaryotes comprennent rarement des gènes chevauchants codés l'un en face de l'autre par le même tronçon d'ADN. Cependant, la transcription antisens est de plus en plus reconnue comme un phénomène répandu chez les eucaryotes, et des exemples ont été liés à d'importants processus biologiques. Pseudomonas fluorescens habite les environnements aquatiques et terrestres, et peut être considéré comme un généraliste environnemental. La base génétique de ce succès écologique n'est pas bien comprise. Lors d'une recherche précédente de gènes induits par le sol chez P. fluorescens Pf0-1, dix gènes antisens ont été découverts. Ceux-ci ont été appelés gènes «cryptiques», car ils avaient échappé à la détection par les algorithmes de recherche de gènes et manquaient de promoteurs facilement reconnaissables. Dans cette communication, nous désignons ces gènes comme « non prédits » ou « cachés ». À l'aide de la PCR de transcription inverse, nous montrons qu'à chacun des six loci de gènes non prédits choisis pour l'étude, la transcription se produit à partir de brins d'ADN « sens » et « antisens ». En outre, au moins un de ces gènes antisens cachés, iiv14, code pour une protéine, tout comme le transcrit sens, tous deux identifiés par des étiquettes poly-histidine sur l'extrémité C-terminale des protéines. Des études de mutation et de complémentation ont montré que ce nouveau gène antisens était important pour une colonisation efficace du sol, et que de multiples copies chez l'hôte de type sauvage ont amélioré la vitesse de colonisation du sol. L'introduction d'un codon stop au début du gène a éliminé la complémentation, impliquant davantage la protéine dans la colonisation du sol. On désigne donc iiv14 « cosA ». Ces données suggèrent que, comme c'est le cas pour les eucaryotes, certains génomes bactériens sont codés de manière plus dense qu'on ne le reconnaît actuellement.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs ont déclaré qu'ils n'existaient pas de conflit d'intérêts.

Les figures

Figure 1. Transcription, organisation et traduction de…

Figure 1. Transcription, organisation et traduction de gènes antisens annotés et non prédits.

Figure 2. Expériences de colonisation du sol.

Figure 2. Expériences de colonisation du sol.

A. Croissance de Pf0-1 de type sauvage et iiv14 souches mutantes (Δiiv14)…

Figure 3. Restaurer et améliorer la colonisation des sols…

Figure 3. Restauration et amélioration de la colonisation du sol avec des clones multicopies de iiv14 .


Introduction

Les méthodes de prédiction des gènes codant pour les protéines utilisent trois propriétés : (1) la présence d'un cadre de lecture ouvert (ORF), (2) l'expression de l'ARNm et (3) la conservation évolutive. Ces propriétés, cependant, sont souvent non informatives dans le cas de gènes qui se chevauchent parce que : (1) les ORF chevauchants intacts qui sont néanmoins non fonctionnels devraient être assez communs, (2) les ORF chevauchants de même brin et de brin opposé peuvent être transcrits indépendamment de la fonctionnalité (Lavorgna et al. 2004), et (3) les ORF chevauchants non fonctionnels sont conservés au cours de l'évolution car leur séquence est partagée avec des gènes fonctionnels. En conséquence, les programmes d'annotation échouent souvent à prédire correctement les gènes fonctionnels qui se chevauchent (Delcher et al. 1999).

De nombreux travaux ont été réalisés pour tenter de distinguer les gènes chevauchants fonctionnels des gènes parasites. Silke (1997) a montré que la fréquence des ORF chevauchant des brins opposés dans les génomes de vertébrés est fortement influencée par le contenu génomique en GC et l'utilisation des codons, suggérant qu'une grande proportion de ces ORF peut être fausse. Nekrutenko et ses collègues (Chung et al. 2007 Nekrutenko et He 2006 Nekrutenko et al. 2005 Szkrarczyk et al. 2007) ont étudié les gènes qui se chevauchent dans le génome humain et ont introduit un ensemble de méthodes de prédiction de fonctionnalité basées sur plusieurs propriétés de chevauchement, notamment la longueur de chevauchement, la probabilité de substitution à un codon d'arrêt et modèles de mutation. Liang et Landweber (2006) ont prédit que

7% des gènes humains contiennent des exons épissés alternativement qui se chevauchent, sur la base de la similitude avec des protéines connues au niveau de la séquence, et des structures secondaires et tertiaires, ainsi que l'existence de motifs connus pour exister dans les gènes fonctionnels. Ribrioux et al. (2008) ont analysé des cadres de lecture alternatifs dans les gènes orthologues de la souris humaine et du rat pour la conservation des acides aminés, la longueur, les répétitions et la probabilité de mutations vers un codon d'arrêt pour prédire plusieurs nouveaux chevauchements candidats. Palleja et al. (2008) ont examiné la conservation de la longueur entre les gènes chevauchants dans différentes espèces bactériennes et ont conclu que bon nombre des gènes chevauchants longs ont été mal annotés. Xu et al. (2010) ont combiné des analyses expérimentales et informatiques pour explorer comment la longueur de l'ORF, la position du premier codon AUG et le motif Kozak affectent la traduction des transcrits qui se chevauchent.

Bien que toutes les études ci-dessus aient utilisé le principe sous-jacent selon lequel les caractéristiques génomiques du chevauchement des gènes seraient conservées en purifiant la sélection lorsqu'elle est fonctionnelle, aucune n'a estimé directement la pression de sélection. La raison en est que l'estimation de l'intensité de la sélection est compliquée par l'interdépendance des séquences entre les deux gènes (Miyata et Yasunaga 1978). Firth et Brown (2005) ont été les premiers à utiliser des estimations directes de la sélection pour détecter les gènes fonctionnels qui se chevauchent. Leur méthode (FB), qui convient aux paires de séquences, calcule plusieurs statistiques pour chaque alignement de séquences par paires particulier et utilise une simulation Monte Carlo pour déterminer si la séquence est à codage simple ou double. Cette méthode a ensuite été appliquée à plusieurs séquences en choisissant des paires terminales voisines de taxons dans un arbre phylogénétique (Firth et Brown 2006). Avec la méthode FB, de nouveaux gènes chevauchants ont été découverts dans de nombreux taxons viraux (Chung et al. 2008 Firth 2008 Firth et Atkins 2008a, b, 2009). Nous avons développé une méthode différente (SLG) pour l'estimation des intensités de sélection dans les gènes chevauchants (Sabath et al. 2008b). SLG utilise un cadre de probabilité maximale pour ajuster un modèle de Markov de substitution de codon aux données de deux séquences superposées orthologues alignées. Plus tard, nous avons utilisé SLG pour détecter la signature de la sélection purificatrice dans des ORF chevauchants non annotés (Sabath et al. 2009). Afin de détecter une signature de sélection purificatrice, nous estimons la vraisemblance de deux modèles hiérarchiques. Dans le modèle 1, il n'y a pas de sélection sur l'ORF. Dans le modèle 2, l'ORF est supposé être en cours de sélection. Le test du rapport de vraisemblance est utilisé pour tester si le modèle 2 correspond aux données significativement mieux que le modèle 1, auquel cas, l'ORF est prédit comme sous-sélectionné et très probablement fonctionnel. Avec cette méthode, nous avons prédit l'existence d'un nouveau gène de chevauchement fonctionnel dans les génomes de quatre virus de la famille des Dicistroviridae (Sabath et al. 2009). Cette prédiction a ensuite été confirmée par Firth et al. (2009). D'autres méthodes utilisant des signatures de sélection pour détecter des gènes chevauchants fonctionnels ont été proposées (de Groot et al. 2007, 2008 McCauley et al. 2007), mais ces méthodes ont été rarement utilisées, très probablement en raison du manque de mise en œuvre accessible.

Ici, nous utilisons la simulation pour tester et comparer les méthodes FB et SLG dans plusieurs conditions. Nous discutons de l'influence du type de chevauchement, de la pression de sélection, de la divergence des séquences et de la longueur des séquences sur les performances des méthodes. Nous examinons également en détail un prétendu cas de chevauchement entre le gène codant pour la protéine de choc thermique-70 (HSP70) et un ORF de brin opposé (OS-ORF) (Carter et Duax 2002 Konstantopoulou et al. 1995 Monnerjahn et al. 2000 Rother et al. 1997 Silke 1997). Ce chevauchement a été considéré comme le “Rosetta stone” pour l'origine des deux classes d'aminoacyl ARNt synthétase (aaRS) à partir de gènes chevauchants de brin opposé, sur la base d'une similitude perçue entre OS-ORF et aaRS de classe 1, d'une part, et entre HSP70 et aaRS de classe 2, d'autre part (Carter et Duax 2002 Rodin et Ohno 1995) ( Fig. 1 ). Récemment, la fonctionnalité de OS-ORF a été interrogé par Williams et al. (2009) notamment sur la base de la distribution phylogénétique inégale des OS-ORF et une association observée entre l'existence de OS-ORF séquences et contenu génomique en GC. Enfin, nous examinons trois cas de chevauchements prédits au sein de la INK4a (Quelle et al. 1995), XBP1 (Yoshida et al. 2001), et GNAS1 (Klemke et al. 2001) gènes dans le génome humain. Dans XBP1, le chevauchement est entre deux exons épissés alternativement alors que les chevauchements dans INK4a et GNAS1 sont censés produire des protéines distinctes. Bien que ces gènes aient été signalés comme ayant des propriétés régulatrices complexes (Chung et al. 2007), des questions concernant leur fonctionnalité demeurent (Nekrutenko et He 2006 Szklarczyk et al. 2007).

L'hypothèse de la pierre de Rosetta “”. Il a été proposé que les deux classes d'aminoacyl ARNt synthétase (aaRS) proviennent de gènes chevauchants à brins opposés, sur la base d'une similitude perçue entre OS-ORF et aaRS de classe 1, d'une part, et entre HSP70 et aaRS de classe 2, d'autre part (Carter et Duax 2002 Rodin et Ohno 1995, images de Carter et Duax 2002)


Fonctionnalités OGG et séquences anormales

Il existe une association évidente entre les gènes de la maladie et les OGG impliquant des intrusions de séquences Alu et/ou pseudogène et/ou à exon unique (sans intron) (voir les tableaux 2 et 3). De plus, deux gènes à exon unique, CLDN17 (claudine) et CLDN8, qui contribuent aux formations de jonctions serrées sont immédiatement 5' à GRIK1. SOD1 (superoxyde dismutase) suit l'OGG de TIAM1 et un pseudogène (BTRC2P) dans Chr 21, et se situe à moins de 2 Mb de GRIK1. On pourrait s'attendre à ce que la réduction de l'activité SOD1 conduise à une accumulation de radicaux superoxydes toxiques, ce qui peut provoquer la SLA familiale (19). Les variantes alléliques de GRIK1 contribuent en outre à la pathogenèse de l'épilepsie par absence juvénile (13). Dans l'OGG CBS/PKNOX1, une séquence Alu chevauche un exon du gène PKNOX1. Ceux-ci peuvent prédisposer le gène à des réarrangements nuisibles. Il est en outre documenté que le gène CBS peut subir un épissage alternatif dans son 5' UTR (8). Un autre gène, CRYAA (cristallin), qui peut produire un phénotype de la cataracte, est directement en 3' de PKNOX1.

Dans Chr 21, seuls 34 (sur 12 168) éléments Alu chevauchent des exons. Vingt éléments Alu sont soit totalement à l'intérieur, soit enveloppent un exon complet, dont quatre sont des exons internes. Quatre Alus chevauchent des exons internes, tandis que les 10 autres chevauchent des exons limites principalement dans les UTR. Dans Chr 22 (23 675 Alus), il n'y a que 165 cas, impliquant 87 gènes, d'un Alu chevauchant un exon. Parmi ceux-ci, 5 impliquent un exon codant interne, 98 avec un exon non codant et 62 avec des exons limites qui contiennent un codon d'initiation ou de terminaison de la traduction. Dans 3 cas, l'Alu enveloppe complètement un exon, dans 141 cas il est contenu dans un exon, et dans 21 cas l'Alu et l'exon se chevauchent. Cependant, il y a 12 367 cas d'un Alu contenu dans un intron d'un gène sur Chr 22, impliquant 408 des 546 gènes codants. Ces résultats sont largement cohérents avec d'autres études sur la présence d'éléments transposables dans les gènes codants (20). Bien qu'il ait été démontré que les insertions Alu et d'autres événements de transposition génèrent des allèles nuls par transposition d'insertion, ceux-ci semblent être des mécanismes rares pour les maladies humaines (21), sauf peut-être dans le contexte des structures OGG. Dans Chr 21, il n'y a pas de pseudogènes chevauchant des exons. Dans Chr 22, il y a 11 pseudogènes qui présentent un certain chevauchement avec les exons des gènes codants. Dans huit de ces cas, le chevauchement se situe entre un exon et un intron d'un pseudogène multiexon. Il existe un pseudogène sans intron qui chevauche partiellement une séquence d'exons de gène, et deux pseudogènes sans intron contenus dans les exons, cependant, tous les exons des gènes impliqués ne sont pas traduits. Aucun pseudogène ne chevauche les exons codants. Les séquences pseudogéniques sont biaisées en faveur des gènes fortement exprimés, mettant l'accent sur les gènes des protéines ribosomiques (22, 23).


Les échanges asymétriques systématiques de nucléotides produisent des ARN mitochondriaux humains codant de manière cryptique pour des gènes codant pour des protéines qui se chevauchent

La base de données EST de GenBank comprend des ARN correspondant exactement à des séquences mitochondriales humaines en supposant une transcription d'échange de nucléotides asymétrique systématique selon des règles d'échange : A→G→C→U/T→A (12 EST), A→U/T→C→G→A (4 EST), C→G→U/T→C (3 EST) et A→C→G→U/T→A (1 EST), aucun ARN ne correspond à d'autres règles d'échange asymétrique potentielles. Des polypeptides hypothétiques traduits à partir de gènes codant pour des protéines mitochondriales humaines ayant subi un échange de nucléotides s'alignent avec de nombreuses protéines GenBank, les structures secondaires prédites ressemblent à leurs homologues putatifs de GenBank. Deux méthodes indépendantes conçues pour détecter les gènes qui se chevauchent (une basée sur des analyses de contenu en nucléotides par rapport aux gradients de désamination réplicative aux troisièmes positions de codon, et des analyses de code circulaire du contenu de codon basées sur la redondance de trame), confirment les gènes chevauchants cryptés par échange de nucléotides. Les méthodes convergent sur quels gènes sont le plus probablement actifs, et lesquels ne le sont pas, et ce pour les différentes règles d'échange. Les longueurs moyennes des EST produites par différents échanges de nucléotides sont proportionnelles à (a) la mesure dans laquelle diverses analyses bioinformatiques confirment le statut de codage des protéines des gènes putatifs chevauchants (b) les paramètres de chimie cinétique connus des substitutions de nucléotides correspondantes par l'ADN mitochondrial humain polymérase gamma (ADN nucléotidique taux de mauvaise insertion) (c) les densités de codons d'arrêt dans les gènes qui se chevauchent prédites (la lecture des codons d'arrêt et la polymérisation d'échange régulent l'expression des gènes en s'équilibrant mutuellement). De nombreuses protéines rarement exprimées semblent codées dans des gènes mitochondriaux réguliers par échange asymétrique de nucléotides, évitant l'allongement des génomes. L'intersection de preuves entre plusieurs approches indépendantes confirme le statut d'hypothèse de travail du cryptage des gènes par des échanges systématiques de nucléotides.


Biologie - question sur la relation entre l'ARN de deux brins opposés d'ADN.

vous obtenez deux morceaux de mrna, 5'-UCAGUA-3' et 5'-UACUGA-3' (selon lequel des deux brins est copié), qui sont évidemment différents et ont des codons différents. Cela signifie-t-il que même si les brins d'ADN sont complémentaires, ils créent différents morceaux d'ARN qui codent pour différentes protéines ? Je suis confus..

Gardez à l'esprit qu'une région promotrice, qui recrute réellement l'ARN polymérase, peut n'être qu'en amont sur une de ces brins, avec pour résultat final que seul cet ARNm sera transcrit.

Il y a des cas où des séquences complémentaires sont les deux gènes dans ce cas, oui, deux ARNm différents constitués de deux protéines différentes sont formés. Mais ceux-ci sont rares, car ils sont à la fois a) peu susceptibles de se former en premier lieu et b) pas particulièrement robustes contre les mutations.


Les références

Rogozine, I. B. et al. Sélection purificatrice et directionnelle dans les gènes procaryotes qui se chevauchent. Tendances Genet. 18, 228–232 (2002).

Kumar, A. Un aperçu des gènes imbriqués dans les génomes eucaryotes. Euh. Cellule 8, 1321–1329 (2009).

Behura, S. K. & Severson, D. W. Overlapping genes of Aedes aegypti: implications évolutives de la comparaison avec les orthologues de Anopheles gambiae et autres insectes. BMC Évol. Biol. 13, 124 (2013).

Saha, D., Panda, A., Podder, S. & Ghosh, T. C. Gènes superposés : une nouvelle stratégie de tolérance au stress thermophile chez les procaryotes. extrêmophiles 19, 345–353 (2015).

Cassan, E., Arigon-Chiffoleau, A.M., Mesnard, J.M., Gross, A. & Gascuel, O. Emergence concomitante du gène de la protéine antisens du VIH-1 et de la pandémie. Proc. Natl. Acad. Sci. Etats-Unis 113, 11537–11542 (2016).

Faure, E., Tribolo, S., Levasseur, A., Seligmann, H. & Barthelemy, R. M. Présence probable d'un gène mitochondrial cryptique ubiquitaire sur le brin antisens du gène de la cytochrome oxydase I. Biol. Direct 6, 56 (2011).

Rancurel, C., Khosravi, M., Dunker, A. K., Romero, P. R. & Karlin, D. G. Les gènes qui se chevauchent produisent des protéines avec des propriétés de séquence inhabituelles et offrent un aperçu de la création de protéines de novo. J. Virol. 83, 10719–10736 (2009).

Sabbath, N., Wagner, A. & Karlin, D. G. L'évolution des protéines virales est originaire de novo par surimpression. Mol. Biol. Évol. 29, 3768–3780 (2012).

Pavesi, A., Magiorkinis, G. & amp Karlin, D. G. Protéines virales originaires de novo par surimpression peut être identifié par l'usage des codons : application à la « pépinière de gènes » des deltarétrovirus. Comp. PLoS Bio. 9, e1003162 (2013).

Grass'e, P. P. Évolution des organismes vivants: preuves d'une nouvelle théorie de la transformation (Academic Press, New York, 1977).

Zull, J. E. & amp Smith, S. K. La redondance du code génétique est-elle liée à la rétention d'informations structurelles dans les deux brins d'ADN ? Tendances Biochem. Sci. 15, 257–261 (1990).

Goldstein, A. & Brutlag, D. L. Existe-t-il une relation entre les séquences d'ADN codant pour les ligands peptidiques et leurs récepteurs ? Proc. Natl. Acad. Sci. Etats-Unis 86, 42–45 (1989).

Pham, Y. et al. Un domaine catalytique TrpRS minimal prend en charge l'ascendance sens/antisens des aminoacyl-ARNt synthétases de classe I et II. Molec. Cellule 25, 851–862 (2007).

Li, L., Weinreb, V., Francklyn, C. & Carter, C. W. Histidyl-ARNt urzymes classe I et II aminoacylt-tRNA urzymes ont des activités catalytiques comparables pour l'activation des acides aminés apparentés. J. Biol. Chem. 286, 10387–10395 (2011).

Li, L., Francklyn, C. & Carter, C. W. Les urzymes aminoacylants remettent en cause l'hypothèse du monde de l'ARN. J. Biol. Chem. 288, 26856–26863 (2013).

Martinez-Rodriguez, L. et al. Les enzymes activant les acides aminés des classes fonctionnelles I et II peuvent être codées par des brins opposés du même gène. J. Biol. Chem. 290, 19710–19725 (2015).

Lèbre, S. & Gascuel, O. La combinatoire des gènes imbriqués. J. Théor. Biol. 415, 90–101 (2017).

Finn, R.D. et al. La base de données des familles de protéines Pfam. Nucl. Acides Rés. 36, D281–D288 (2008).

Durbin, R., Eddy, S.R., Krogh, A. et Mitchison, G. Analyse de séquence biologique (Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-Uni, 2002).

Boursnell, M., Binns, M. M. & Brown, T. D. K. Séquençage de l'ARN génomique du coronavirus IBV : trois cadres de lecture ouverts dans la région « unique » 5' de l'ARNm D. J. général Virol. 66, 2253–2258 (1985).

Pelet, T., Curran, J. & amp Kolakofsky, D. Le gène P du virus parainfluenza bovin 3 exprime les trois cadres de lecture à partir d'un seul site d'édition d'ARNm. EMBO J. 10, 443–448 (1991).

Root-Bernstein, R. & Root-Bernstein, M. Le ribosome comme chaînon manquant dans l'évolution prébiotique II : les ribosomes codent pour des protéines ribosomiques qui se lient aux régions communes de leurs propres ARNm et ARNr. J. Théor. Biol. 397, 115–127 (2016).

Seligmann, H. La protéolyse mitochondriale naturelle confirme que la transcription échange/supprime systématiquement des nucléotides, des peptides codés par des codons expansés. J. Théor. Biol. 414, 76–90 (2017).

Wilson, D., Madera, M., Vogel, C., Chothia, C. & Gough, J. La base de données SUPERFAMILY en 2007 : familles et fonctions. Nucl. Acides Rés. 35, D308–D313 (2007).

Andreeva, A. et al. Base de données SCOP en 2004 : des raffinements intègrent des données de famille de structure et de séquence. Nucl. Acides Rés. 32, D226-229 (2004).

Delarue, M. Une règle sous-jacente asymétrique dans l'attribution des codons : indice possible d'une évolution précoce rapide du code génétique via des choix binaires successifs. ARN 26, 161–169 (2007).

Lehmann, J., Cibils, M. & Libchaber, A. Emergence d'un code dans la polymérisation d'acides aminés le long de matrices d'ARN. PLoS Un 4, e5773 (2015).

Carter, C. W. & Wolfenden, R. Les bases de la tige et de l'anticodon accepteurs d'ARNt forment des codes indépendants liés au repliement des protéines. Proc. Natl. Acad. Sci. Etats-Unis 112, 7489–7494 (2015).

Delaye, L., DeLuna, A., Lazcano, A. & Becerra, A. L'origine d'un nouveau gène par surimpression dans Escherichia coli. BMC Évol. Biol. 8, 31–41 (2008).

Rodin, S. N. & Ohno, S. Deux types d'aminoacyl-ARNt synthétase pourraient être codés à l'origine par des brins complémentaires du même acide nucléique. Orig. Évolution de la vie. Biosph. 25, 565–589 (1995).

Carter, C.W. et al. L'hypothèse de Rodin-Ohno selon laquelle deux superfamilles d'enzymes descendraient d'un gène ancestral : un scénario improbable pour les origines de la traduction qui ne sera pas écarté. Biol. Direct 9, 11 (2014).

Chandrasekaran, S. N., Yardimci, G. G., Erdogan, O., Roach, J. & Carter, C. W. Évaluation statistique de l'hypothèse Rodin-Ohno : codage sens/antisens des aminoacyl-ARNt synthétases ancestrales de classe I et II. Molec. Biol. Évol. 30, 1588–1604 (2013).

Carter, C. W. & Duax, W. Les classes d'ARNt synthétase sont-elles apparues sur des brins opposés du même gène ? Molec. Cellule 10, 705–708 (2002).

Williams, T. A., Wolfe, K. H. & Fares, M. A. Pas de calcul de Rosetta pour une origine sens/antisens des classes d'aminoacyl-ARNt synthétase. Molec. Biol. Évol. 26, 445–450 (2009).


Un code génétique chevauchant pour les gènes chevauchants décalés dans le cadre Drosophile mitochondries : ARNt anti-terminaison antisens UAR insère la sérine

Mitochondriale Drosophile les génomes possèdent au moins un antisens antiterminateur (suppresseur) correspondant aux codons d'arrêt UAR : l'antiterminaison pourrait permettre la traduction après un décalage du cadre de lecture ribosomique. Les protéines traduites à partir des séquences décalées du même brin et antisens correspondent à 26 protéines Genbank (16 sont du même brin). Les séquences naturelles à décalage de cadre correspondent à plus de protéines Genbank qu'après randomisation des codons synonymes, ce qui suggère une optimisation pour le codage par chevauchement, mais certains gènes évitent le codage par chevauchement. Les alignements réaffectent la sérine à l'UAR : l'activité traductionnelle par les ARNt anti-terminaison définit un nouveau code génétique qui se chevauche vraisemblablement sans interruption. La formation de trèfle par les ARNt suppresseurs antisens UAA et UAG coévoluent avec des gènes identiques et antisens qui se chevauchent, respectivement. La coévolution entre les ARNt suppresseurs et les gènes chevauchants sens et antisens augmente avec l'abondance relative des ARN (m) sens et antisens correspondants, une preuve fonctionnelle solide de ce système de codage parallèle. Les abondances d'ARNt antisens convergent avec les adaptations calculées des ARNt antisens pour la traduction. Certaines régions codantes à décalage de cadre court sont apparemment des décalages de cadre programmés produisant putativement des formes altérées de la protéine de cadre principal connue, la plupart des gènes qui se chevauchent codent apparemment pour des protéines inconnues. Le codage par chevauchement augmente la densité des gènes sans augmenter la taille du génome, mais diminue avec la taille du génome. Systèmes génétiques parallèles codés par un code génétique mitochondrial supplémentaire dans Drosophile confirment des phénomènes similaires dans les mitochondries des primates.

Points forts

► Les gènes mitochondriaux déphasés codent pour environ 9 gènes chevauchants non décrits. ► Leur utilisation des codons synonymes est optimisée pour le codage par chevauchement. ► Les ARNt anti-terminaison antisens traduisent les arrêts dans les gènes qui se chevauchent, insèrent la sérine. ► La densité d'arrêt coévolue avec les capacités de formation de trèfle des ARNt antiterminaison. ► Des gènes qui se chevauchent et un code génétique qui se chevauchent peuvent s'exprimer en situation de stress.


Affiliations

Center for Applied Bioinformatics, St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, TN, États-Unis

Institut de biologie humaine et évolution, Faculté de biologie, Université Adam Mickiewicz, Poznań, Pologne

Jarosław Sikora, Tomasz Skrzypczak, Magdalena R. Kubiak et Izabela Makałowska

Centre de technologie avancée, Université Adam Mickiewicz, Poznań, Pologne

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Contributions

I.M. et W.R. ont conçu et conçu l'étude W.R., J.S. et T.S. effectué des analyses I.M., W.R., J.S., M.R.K. et T.S. interprété les résultats W.R. et M.R.K. chiffres préparés I.M. a supervisé le projet I.M., W.R., M.R.K., J.S. et T.S. a écrit le projet de manuscrit I.M. était responsable de la révision finale et de l'édition. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Auteur correspondant


Matériel électronique supplémentaire

13059_2004_1065_MOESM1_ESM.xls

Fichier supplémentaire 1 : Classes de motifs de chevauchement : 1. queue à queue (chevauchement de l'extrémité 3') 2. tête à tête (chevauchement de l'extrémité 5') 3. un transcrit est entièrement contenu dans l'autre transcrit 4. deux transcrits se chevauchent uniquement dans les introns . Potentiel de codage d'un transcrit : '+' avec potentiel de codage '-' sans potentiel de codage (XLS 316 Ko)

13059_2004_1065_MOESM2_ESM.xls

Fichier supplémentaire 2 : Classes de motifs de chevauchement : 1. queue à queue (chevauchement de l'extrémité 3') 2. tête à tête (chevauchement de l'extrémité 5') 3. un transcrit est entièrement contenu dans l'autre transcrit 4. deux transcrits se chevauchent uniquement dans les introns . Potentiel de codage d'un transcrit : '+' avec potentiel de codage '-' sans potentiel de codage (XLS 142 Ko)

13059_2004_1065_MOESM3_ESM.xls

Fichier supplémentaire 3 : Classes de motifs de chevauchement : 1. queue à queue (chevauchement de l'extrémité 3') 2. tête à tête (chevauchement de l'extrémité 5') 3. un transcrit est entièrement contenu dans l'autre transcrit 4. deux transcrits se chevauchent uniquement dans les introns . Potentiel de codage d'un transcrit : '+' avec potentiel de codage '-' sans potentiel de codage (XLS 80 Ko)



Commentaires:

  1. Hegarty

    Je pense qu'ils ont tort. Essayons d'en discuter.

  2. Vernados

    la pensée brillante

  3. Vira

    À mon avis, c'est pertinent, je participerai à la discussion. Je sais qu'ensemble nous pouvons trouver la bonne réponse.

  4. Kyland

    À mon avis, vous avez tort. Je suis sûr. Discutons. Envoyez-moi un courriel à PM, nous parlerons.



Écrire un message