المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

ري الكرنب (الملفوف)
11-5-2021
هل لبعض العذارى ألوان براقة؟
4-2-2021
دور الشرطة والجمهور في مكافحة الجريمة
14-6-2018
أنواع الزراعة بدون تربة (نظم الزراعة بدون تربة)
3-7-2016
هل الخالقية من صفات الفعلية ام الذاتية ؟
13-12-2020
الوصف النباتي للبصل
9-3-2017

Other Recoding Events: Translational Bypassing and the tmRNA Mechanism to Free Stalled Ribosomes  
  
1623   01:38 صباحاً   date: 2-6-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :

Other Recoding Events: Translational Bypassing and the tmRNA Mechanism to Free Stalled Ribosomes


KEY CONCEPTS
- Bypassing involves the capacity of the ribosome to stop translation, release from mRNA, and resume translation some 50 nucleotides downstream.
- Ribosomes that are stalled on mRNA after partial synthesis of a protein may be freed by the action of tmRNA, a unique RNA that incorporates features of both tRNA and mRNA.

Bypassing involves a movement of the ribosome to change the codon that is paired with the peptidyl-tRNA in the P site. The sequence between the two codons is skipped over and is not represented in the polypeptide product. As shown in FIGURE 1, this allows translation to continue past any termination codons in the intervening region. This is a very rare phenomenon; one of the few authenticated examples is that of gene 60 of phage T4, where the ribosome moves 60 nucleotides along the mRNA. Bypassing in individual cells has also been documented to be a result of nutrient starvation.


FIGURE 1.Bypassing occurs when the ribosome moves along mRNA so that the peptidyl-tRNA in the P site is released from pairing with its codon and then repairs with another codon farther along.
The key to the bypass system is that there are identical (or synonymous) codons at either end of the skipped sequence. These are sometimes referred to as the “takeoff” and “landing” sites. Before bypass, the ribosome is positioned with a peptidyl-tRNA paired with the takeoff codon in the P site, with an empty A site waiting for an aminoacyl-tRNA to enter. FIGURE 2 shows that the ribosome slides along mRNA in this condition until the peptidyltRNA can become paired with the codon in the landing site.


FIGURE 1. In bypass mode, a ribosome with its P site occupied can stop translation. It slides along mRNA to a site where peptidyl-tRNA pairs with a new codon in the P site. Then translation is resumed.
The sequence of the mRNA triggers the bypass. The important features are the two GGA codons for takeoff and landing, the spacing between them, a stem-loop structure that includes the takeoff codon, and a stop codon positioned adjacent to the takeoff codon.
The takeoff stage requires the peptidyl-tRNA to unpair from its codon. This is followed by a movement of the mRNA that prevents it from re-pairing. Then the ribosome scans the mRNA until the peptidyl-tRNA can re-pair with the codon in the landing reaction. This is followed by the resumption of translation when aminoacyltRNA enters the A site in the usual way.
Like frameshifting, the bypass reaction depends on a pause by the ribosome. The probability that peptidyl-tRNA will dissociate from its codon in the P site is increased by delays in the entry of aminoacyltRNA into the A site. Starvation for an amino acid can trigger bypassing in bacterial genes because of the delay that occurs when there is no aminoacyl-tRNA available to enter the A site. In phage T4 gene 60, one role of mRNA structure may be to reduce the efficiency of termination, thus creating the delay that is needed for the takeoff reaction.
The rescue of stalled ribosomes in bacteria and some mitochondria is accomplished by means of a unique mRNA–tRNA hybrid, termed tmRNA, which contains two functional domains. One domain mimics part of tRNA , whereas the second domain encodes a short polypeptide. tmRNA is first aminoacylated by alanyl-tRNA synthetase (AlaRS). It is then bound by EF-Tu and subsequently used in a ternary complex at the A site of stalled ribosomes. Peptidyl transfer occurs on the ribosome to join alanine to the Cterminal end of the stalled nascent protein; simultaneously, the mRNA present on the ribosome is replaced by the second domain of tmRNA. tmRNA then functions as a template for the synthesis of 10 additional amino acids, after which a stop codon is present to terminate translation and release the protein. The newly added Cterminal sequence then acts as a tag for subsequent recognition by proteases, which degrade the truncated protein. tmRNA thus functions as a quality-control mechanism to recycle stalled ribosomes and to remove truncated proteins that might otherwise accumulate.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.