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Pfannenstielstruktur Die englisch panhandle structure ist eine Sekundärstruktur bei Nukleinsäuren Sie entsteht dadurch d

Pfannenstielstruktur

Die Pfannenstielstruktur (englisch panhandle structure) ist eine Sekundärstruktur bei Nukleinsäuren. Sie entsteht dadurch, dass sich die beiden Enden eines Nukleinsäure-Einzelstranges, dessen Basenfolgen sich terminal umgekehrt wiederholen (inverted terminal repeat, ITR), komplementär zusammenfügen. Die dazwischen liegenden nicht komplementären Abschnitte bleiben einzelsträngig.

Vorkommen Bearbeiten

Modell der Pfannenstielstruktur für das NS-Gen in der RNA des Influenza-A-Virus nach Hsu et al.
Die für Basenpaarung in Frage kommenden Nukleotide sind mit Linien verbunden dargestellt, die weniger stabile G-U-Paarung ist mit Punkten markiert. Die endständigen Nukleotide (zwölf am 3′-Ende, dreizehn am 5′-Ende) sind für alle acht RNA-Segmente identisch – bis auf eine Ausnahme: anstelle des Uridin-Nukleotids an der Position 4 befindet sich in einigen Genen ein Cytidin-Nukleotid. Die anschließenden drei Nukleotidpaare sind spezifisch für das NS-Gen. Daneben befindet sich das U5─U6 Terminations-/Polyadenylierungs-Signal.

Im Jahr 1987 durchgeführte Untersuchungen an Influenza-A-Viren zeigten für deren genomische RNA eine zirkuläre Konformation mit einer ungefähr 15 Nukleotide langen stielförmigen Struktur der Enden. An jedem der acht RNA-Segmente sind die Sequenzen an den Enden über einen kurzen Bereich komplementär und hoch konserviert. Die Forscher fanden, dass diese Struktur im intrazellulären Pool nur während der Transkription vorkommt, jedoch nicht während der Assemblierung, also dem Zusammenbau der einzelnen Proteine und Nukleinsäuren zu einem fertigen Viruspartikel. Sie postulierten verschiedene Funktionen der Pfannenstielstruktur im viralen Replikationsprozess der Influenza-A-Viren: als Signal für das Umschalten zwischen Transkription und Replikation, als Terminationssignal bei der mRNA-Synthese und als Initiationsstelle für die Verpackung der Nukleoproteinkomplexe in den viralen Partikel.

Terminale umgekehrte Wiederholungssequenzen wurden auch im Genom anderer negativsträngiger Viren (Negarnaviricota) einschließlich Arenaviren und Bunyaviren gefunden, bei denen ebenfalls zirkuläre Nukleinsäurestrukturen beobachtet wurden; die Nukleotidfolge ermöglicht Pfannenstiellängen von 23 (PICV) bzw. 25 (LACV, SSHV) Basenpaaren.

Adenoviren besitzen ein doppelsträngiges DNA-Genom, in welchem nach Strangtrennung die entstehenden Einzelstränge sich in einer Pfannenstielstruktur konformieren.

Siehe auch Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. ↑ M.T. Hsu, J.D. Parvin, S. Gupta, M. Krystal, P. Palese: Genomic RNAs of influenza viruses are held in a circular conformation in virions and in infected cells by a terminal panhandle. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 84, 1987, S. 8140─8144, doi:10.1073/pnas.84.22.8140.
  2. D.D. Auperin, V. Romanowski, M. Galinski, D.H. Bishop: Sequencing studies of pichinde arenavirus S RNA indicate a novel coding strategy, an ambisense viral S RNA. In: Journal of Virology. Band 52, 1984, S. 897─904, PMID 6492264.
  3. J.F. Obijeski, J. McCauley, J.J. Skehel: Nucleotide sequences at the terminal of La Crosse virus RNAs. In: Nucleic Acids Research. Band 8, 1980, S. 2431─2438, doi:10.1093/nar/8.11.2431.
  4. C.D. Cabradilla, B.P. Holloway, J.F. Obijeski: Molecular cloning and sequencing of the La Crosse virus S RNA. In: Virology. Band 128, 1983.
  5. A.C. Vezza, J.P. Clewley, G.P. Gard, N.Z. Abraham, R.W. Compans, D.H. Bishop: Virion RNA species of the arenaviruses Pichinde, Tacaribe, and Tamiami. In: Journal of Virology. Band 26, 1978, S. 485─497, doi:10.1128/JVI.26.2.485-497.1978.
  6. E.L. Palmer, J.F. Obijeski, P.A. Webb, K.M. Johnson: The circular, segmented nucleocapsid of an arenavirus-Tacaribe virus. In: The Journal of General Virology. Band 3, 1977, S. 541─545, doi:10.1099/0022-1317-36-3-541.
  7. R.F. Pettersson, C.H. von Bonsdorff: Ribonucleoproteins of Uukuniemi virus are circular. In: Journal of Virology. Band 15, 1975, S. 386─392, doi:10.1128/JVI.15.2.386-392.1975.
  8. P.A .Leegwater, R.F. Rombouts, P.C. van der Vliet: Adenovirus DNA replication in vitro: duplication of single-stranded DNA containing a panhandle structure. In: Biochimica et Biophysica Acta. Band 951, 1988, S. 403─410, doi:10.1016/0167-4781(88)90113-3.
  9. K. Wang, F.Y. Xu, K.G. Ahern, G.D. Pearson: Inverted repeats direct repair of adenovirus minichromosome ends. In: Virology. Band 183, 1991, doi:10.1016/0042-6822(91)90116-s.
  10. Viren mit doppelsträngigem Genom. In: S. Modrow, D. Falke, U. Truyen (Hrsg.): Molekulare Virologie. 2. Auflage. Spektrum, 2003, S. 513 ff.
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Die Pfannenstielstruktur englisch panhandle structure ist eine Sekundarstruktur bei Nukleinsauren Sie entsteht dadurch dass sich die beiden Enden eines Nukleinsaure Einzelstranges dessen Basenfolgen sich terminal umgekehrt wiederholen inverted terminal repeat ITR komplementar zusammenfugen Die dazwischen liegenden nicht komplementaren Abschnitte bleiben einzelstrangig Vorkommen Bearbeiten nbsp Modell der Pfannenstielstruktur fur das NS Gen in der RNA des Influenza A Virus nach Hsu et al 1 Die fur Basenpaarung in Frage kommenden Nukleotide sind mit Linien verbunden dargestellt die weniger stabile G U Paarung ist mit Punkten markiert Die endstandigen Nukleotide zwolf am 3 Ende dreizehn am 5 Ende sind fur alle acht RNA Segmente identisch bis auf eine Ausnahme anstelle des Uridin Nukleotids an der Position 4 befindet sich in einigen Genen ein Cytidin Nukleotid Die anschliessenden drei Nukleotidpaare sind spezifisch fur das NS Gen Daneben befindet sich das U5 U6 Terminations Polyadenylierungs Signal Im Jahr 1987 durchgefuhrte Untersuchungen an Influenza A Viren 1 zeigten fur deren genomische RNA eine zirkulare Konformation mit einer ungefahr 15 Nukleotide langen stielformigen Struktur der Enden An jedem der acht RNA Segmente sind die Sequenzen an den Enden uber einen kurzen Bereich komplementar und hoch konserviert Die Forscher fanden dass diese Struktur im intrazellularen Pool nur wahrend der Transkription vorkommt jedoch nicht wahrend der Assemblierung also dem Zusammenbau der einzelnen Proteine und Nukleinsauren zu einem fertigen Viruspartikel Sie postulierten verschiedene Funktionen der Pfannenstielstruktur im viralen Replikationsprozess der Influenza A Viren als Signal fur das Umschalten zwischen Transkription und Replikation als Terminationssignal bei der mRNA Synthese und als Initiationsstelle fur die Verpackung der Nukleoproteinkomplexe in den viralen Partikel 1 Terminale umgekehrte Wiederholungssequenzen wurden auch im Genom anderer negativstrangiger Viren Negarnaviricota einschliesslich Arenaviren 2 und Bunyaviren 3 4 gefunden bei denen ebenfalls zirkulare Nukleinsaurestrukturen beobachtet wurden 5 6 7 die Nukleotidfolge ermoglicht Pfannenstiellangen von 23 PICV bzw 25 LACV SSHV Basenpaaren Adenoviren besitzen ein doppelstrangiges DNA Genom in welchem nach Strangtrennung die entstehenden Einzelstrange sich in einer Pfannenstielstruktur konformieren 8 9 10 Siehe auch BearbeitenHaarnadelstruktur PseudoknotenEinzelnachweise Bearbeiten a b c M T Hsu J D Parvin S Gupta M Krystal P Palese Genomic RNAs of influenza viruses are held in a circular conformation in virions and in infected cells by a terminal panhandle In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America Band 84 1987 S 8140 8144 doi 10 1073 pnas 84 22 8140 D D Auperin V Romanowski M Galinski D H Bishop Sequencing studies of pichinde arenavirus S RNA indicate a novel coding strategy an ambisense viral S RNA In Journal of Virology Band 52 1984 S 897 904 PMID 6492264 J F Obijeski J McCauley J J Skehel Nucleotide sequences at the terminal of La Crosse virus RNAs In Nucleic Acids Research Band 8 1980 S 2431 2438 doi 10 1093 nar 8 11 2431 C D Cabradilla B P Holloway J F Obijeski Molecular cloning and sequencing of the La Crosse virus S RNA In Virology Band 128 1983 A C Vezza J P Clewley G P Gard N Z Abraham R W Compans D H Bishop Virion RNA species of the arenaviruses Pichinde Tacaribe and Tamiami In Journal of Virology Band 26 1978 S 485 497 doi 10 1128 JVI 26 2 485 497 1978 E L Palmer J F Obijeski P A Webb K M Johnson The circular segmented nucleocapsid of an arenavirus Tacaribe virus In The Journal of General Virology Band 3 1977 S 541 545 doi 10 1099 0022 1317 36 3 541 R F Pettersson C H von Bonsdorff Ribonucleoproteins of Uukuniemi virus are circular In Journal of Virology Band 15 1975 S 386 392 doi 10 1128 JVI 15 2 386 392 1975 P A Leegwater R F Rombouts P C van der Vliet Adenovirus DNA replication in vitro duplication of single stranded DNA containing a panhandle structure In Biochimica et Biophysica Acta Band 951 1988 S 403 410 doi 10 1016 0167 4781 88 90113 3 K Wang F Y Xu K G Ahern G D Pearson Inverted repeats direct repair of adenovirus minichromosome ends In Virology Band 183 1991 doi 10 1016 0042 6822 91 90116 s Viren mit doppelstrangigem Genom In S Modrow D Falke U Truyen Hrsg Molekulare Virologie 2 Auflage Spektrum 2003 S 513 ff Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Pfannenstielstruktur amp oldid 207971412