Downstream sequence element

Abkürzung: DSE

Definition

Das downstream sequence element, kurz DSE, ist eine Sequenz in vielen eukaryotischen prä-mRNAs. Sie unterstützt die Bindung von Faktoren der Polyadenylierung.

Hintergrund

Die eukaryotische mRNA trägt am 3'-Ende einen Poly-A-Schwanz. Dieser wird der transkribierten prä-mRNA als postranskriptionale Modifikation angehängt. Die Polyadenylierung ist verbunden mit einem vorherigen enzymatischen Einschnitt in die RNA durch eine Endonuklease, wodurch ein Stück an einer definierten Stelle abgetrennt wird. Die benötigen Faktoren für diese Modifikation werden durch drei spezifische Sequenzen in der RNA gelenkt und ausgerichtet:

Upstream sequence element (USE)
Polyadenylierungssignal (PAS)
Downstream sequence element (DSE)

Alle Sequenzen werden durch spezifische Faktoren gebunden. Es kommt zur Ausbildung eines Multiproteinkomplex, der aus über 70 Proteinen besteht und die Spaltung und Polyadenylierung der RNA vermittelt.^[1]

Eigenschaften

Für das DSE kann keine Konsensussequenz definiert werden, es handelt sich jedoch meist um eine GU/U-reiche Sequenz, welche ca. 40 Nukleotide lang ist. Das DSE befindet sich downstream des Polyadenylierungssignal und der Schnittstelle und wird durch den Einschnitt ebenfalls abgetrennt. Von der Schnittstelle kann es 0-60 Nukleotide entfernt sein.

Während das PAS eine hohe Konservierung zeigt, deuteten frühere Ergebnisse daraufhin, dass das DSE deutlich toleranter gegenüber Mutationen ist und daher weniger Einfluss auf eine erfolgreiche Polyadenylierung besitzt.^[2] Jedoch scheinen auch einige Gene zu existieren, für die ein intaktes DSE deutlich wichtiger ist als das PAS.^[3] Das DSE wird durch den cleavage stimulation factor (CstF) erkannt und gebunden. Diese Bindung induziert eine Konformationsänderung im Protein, wodurch seine Interaktion mit anderen Proteinen verstärkt wird.

siehe auch: Polyadenylierung, Polyadenylierungssignal, Upstream sequence element

Quellen

↑ Neve J, Patel R, Wang Z, Louey A, Furger AM. Cleavage and polyadenylation: Ending the message expands gene regulation. RNA Biology. 2017;14(7):865-890. doi:10.1080/15476286.2017.1306171.
↑ Proudfoot, N. J. Ending the message: poly(A) signals then and now. Genes Dev 25, 1770-1782, doi:10.1101/gad.17268411 (2011).
↑ Nunes, N. M., Li, W., Tian, B. & Furger, A. A functional human Poly(A) site requires only a potent DSE and an A-rich upstream sequence. EMBO J 29, 1523-1536, doi:10.1038/emboj.2010.42 (2010).

[cleavage-1] Neve J, Patel R, Wang Z, Louey A, Furger AM. Cleavage and polyadenylation: Ending the message expands gene regulation. RNA Biology. 2017;14(7):865-890. doi:10.1080/15476286.2017.1306171.

[message-2] Proudfoot, N. J. Ending the message: poly(A) signals then and now. Genes Dev 25, 1770-1782, doi:10.1101/gad.17268411 (2011).

[3] Nunes, N. M., Li, W., Tian, B. & Furger, A. A functional human Poly(A) site requires only a potent DSE and an A-rich upstream sequence. EMBO J 29, 1523-1536, doi:10.1038/emboj.2010.42 (2010).

[1]

[2]

[3]