Selenocystein
Ke klasicky kódovaným dvaceti aminokyselinám přibyla na přelomu 70. a 80. let jedenadvacátá, selenocystein (Sec), a nedávno i dvaadvacátá, pyrrolyzin (Pyl). Na rozdíl od všech předchozích aminokyselin jsou kódovány triplety, které normálně slouží jako signály pro ukončení translace (viz genetický kód). Konkrétně triplet UGA slouží pro inkorporaci selenocysteinu a UAG pro inkorporaci pyrrolyzinu.
Ačkoli je selen při zvýšení své koncentrace v organismu vysoce toxický, jeho nedostatek vede k závažným onemocněním (kardiomyopatiím). Jde o stopový prvek, který je ve formě selenocysteinu nezbytnou složkou aktivního centra několika důležitých enzymů. Tyto selenoproteiny, jako např. thioredoxinreduktázy, se podílejí zejména na oxido-redukčních reakcích. Jsou přítomny jak u některých bakterií a achaebakterií, tak u eukaryot. Rostliny, ani kvasinky však neumějí selenocystein do proteinu inkorporovat.
K vestavění této zvláštní aminokyseliny do bílkovinného řetězce je tedy nutno při translaci jaksi „předefinovat“ kód pro triplety UGA. Z terminačního tripletu, který nekóduje žádnou aminokyselinu, se stává aminokyselinový kodon, čili dochází jakoby k odchylce od pravidla jednoznačnosti kódu. Kdyby však opravdu platilo, že tento terminační kodon se v buňce zcela náhodně jednou využije jako signál pro ukončení translace a podruhé jako signál pro inkorporaci selenocysteinu, znamenalo by to pro každou buňku velké nebezpečí. Ve skutečnosti to však vůbec neplatí. To, že se v případě inkorporace selenocysteinu triplet „přečte“ jako kodon pro Sec, vyžaduje zvláštní zabezpečení. Jednak specializovaný translační aparát pro tento proces, a pak především musí mRNA obsahovat zcela nový prvek, totiž speciální sekvenci SECIS (selenocysteine incorporation signal), a to buď přímo za UGA, anebo až v nepřekládané oblasti na svém 3‘-konci (3‘ UTR). SECIS v těchto polohách vytvoří v mRNA unikátní sekundární strukturu; ta je spolu s UGA rozpoznávána jedním z členů speciálního translačního aparátu buňky pro Sec a jenom takto dohromady se z UGA stane signál pro inkorporaci Sec. Pokud je tedy v mRNA umístěn ve čtecím rámci kodon UGA a struktura SECIS chybí, čte se UGA vždy jen jako terminační signál.
Odkazy[upravit | editovat zdroj]
Související články[upravit | editovat zdroj]
Zdroj[upravit | editovat zdroj]
Na přání autora a se souhlasem nakladatelství upraveno podle Jonák J: RNA v proteosyntéze. Kódování selenocysteinu a pyrrolyzinu. Živa 5/2007, 195-198.
- JONÁK, J. RNA v proteosyntéze. Genetický kód a příprava aminoacyl–tRNA. Živa [online]. 2007, roč. 2007, vol. 5/2007, s. 195-198, dostupné také z <http://ziva.avcr.cz/files/ziva/pdf/rna-v-proteosynteze-geneticky-kod-a-priprava-amino.pdf>. ISSN 0044-4812.
