Консенсусная последовательность - Consensus sequence

В молекулярная биология и биоинформатика, то консенсусная последовательность (или же каноническая последовательность) - вычисленный порядок наиболее частых остатков, либо нуклеотид или же аминокислота, находится в каждой позиции в выравнивание последовательностей. Он представляет собой результаты нескольких выравнивание последовательностей в котором родственные последовательности сравниваются друг с другом и похожи последовательность мотивов рассчитаны. Такая информация важна при рассмотрении зависимых от последовательности ферментов, таких как РНК-полимераза.[1]

Биологическое значение

Сайт связывания белка, представленный консенсусной последовательностью, может быть короткой последовательностью нуклеотиды который несколько раз встречается в геном и считается, что он играет одинаковую роль в разных местах. Например, многие факторы транскрипции распознавать определенные закономерности в промоутеры из гены они регулируют. Таким же образом рестрикционные ферменты обычно есть палиндромный консенсусные последовательности, обычно соответствующие участку, где они разрезают ДНК. Транспозоны действуют почти таким же образом при идентификации целевых последовательностей для транспозиции. Ну наконец то, сайты сращивания (последовательности, непосредственно окружающие экзон -интрон границы) также можно рассматривать как согласованные последовательности.

Таким образом, консенсусная последовательность - это модель предполагаемого Сайт связывания ДНК: он получается путем сопоставления всех известных примеров определенного сайта узнавания и определяется как идеализированная последовательность, которая представляет преобладающее основание в каждом положении. Все фактические примеры не должны отличаться от консенсуса более чем несколькими заменами, но такой подсчет несоответствий может привести к несоответствиям.[2]

Любая мутация, позволяющая мутированному нуклеотиду в основной последовательности промотора выглядеть более похожей на консенсусную последовательность, известна как вверх мутация. Этот вид мутации обычно делает промотор более сильным, и, таким образом, РНК-полимераза образует более прочную связь с ДНК, которую она хочет транскрибировать, и транскрипция активируется. Напротив, мутации, разрушающие консервативные нуклеотиды в консенсусной последовательности, известны как вниз мутации. Эти типы мутаций подавляют транскрипцию, поскольку РНК-полимераза больше не может так прочно связываться с основной последовательностью промотора.

Анализ последовательности

Разработка программного обеспечения для распознавание образов это основная тема в генетика, молекулярная биология, и биоинформатика. Специфический последовательность мотивов может функционировать как регуляторные последовательности контролируя биосинтез, или как сигнальные последовательности которые направляют молекулу к определенному участку внутри клетки или регулируют ее созревание. Поскольку регуляторная функция этих последовательностей важна, считается, что они сохраняются в течение длительного периода времени. эволюция. В некоторых случаях эволюционное родство можно оценить по степени сохранности этих участков.

Обозначение

Мотивы консервативных последовательностей называются консенсусные последовательности и они показывают, какие остатки являются консервативными, а какие - вариабельными. Рассмотрим следующий пример ДНК последовательность:

A [CT] N {A} YR

В этом обозначение, A означает, что A всегда находится в этой позиции; [CT] обозначает C или T; N обозначает любую базу; и {A} означает любое основание, кроме A. Y представляет любое пиримидин, а R означает любой пурин.

В этом примере обозначение [CT] не указывает на относительную частоту C или T, встречающихся в этой позиции. Альтернативный метод представления консенсусной последовательности использует логотип последовательности. Это графическое представление согласованной последовательности, в которой размер символа связан с частотой, с которой данный нуклеотид (или аминокислота) встречается в определенной позиции. В логотипах последовательности, чем более консервативен остаток, тем крупнее рисуется символ этого остатка; чем реже, тем меньше символ. Логотипы последовательности могут быть созданы с помощью WebLogo, или используя Гештальт-верстак, общедоступный инструмент визуализации, написанный Густаво Глусманом на Институт системной биологии.[2]

Программного обеспечения

Инструменты биоинформатики могут вычислять и визуализировать согласованные последовательности. Примеры инструментов: JalView и UGENE.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Пирс, Бенджамин А. 2002. Генетика: концептуальный подход. 1-е изд. Нью-Йорк: W.H. Фриман и Ко.
  2. ^ а б Шнайдер Т.Д. (2002). «Консенсусная последовательность дзен». Приложение Биоинформ. 1 (3): 111–119. ЧВК  1852464. PMID  15130839.