Введение
РНК-последовательность, направляющая трансляцию кодонов UGA в селеноцистеины. В биологии элемент SECIS (SECIS: последовательность вставки селеноцистеина) – это РНК-элемент длиной около 60 нуклеотидов, формирующий структуру «стебель-петля». Этот структурный мотив (последовательность нуклеотидов) направляет клетку на трансляцию кодонов UGA в селеноцистеины (UGA обычно является стоп-кодоном). Таким образом, элементы SECIS являются фундаментальной частью мРНК, кодирующих селенопротеины – белки, содержащие один или несколько остатков селеноцистеина. У бактерий элемент SECIS располагается вскоре после кодона UGA, на который он влияет. У архей и эукариот он находится в 3'-UTR мРНК и может приводить к тому, что несколько кодонов UGA в мРНК кодируют селеноцистеин. Один из археальных элементов SECIS у Methanococcus расположен в 5'-UTR. Элемент SECIS определяется характеристиками последовательности, то есть определенные нуклеотиды обычно занимают определенные позиции в нем, а также характерной вторичной структурой. Вторичная структура образуется в результате спаривания комплементарных нуклеотидов РНК, формируя структуру, напоминающую шпильку. Эукариотический элемент SECIS включает неканонические пары оснований A-G, которые редки в природе, но критически важны для правильной функции элемента SECIS. Хотя эукариотические, археальные и бактериальные элементы SECIS имеют общую структуру «шпильки», они не выравниваются, то есть схема выравнивания, предназначенная для распознавания эукариотических элементов SECIS, не сможет распознать археальные элементы SECIS. Однако у локиархеот элементы SECIS более похожи на эукариотические. В биоинформатике разработано несколько компьютерных программ для поиска элементов SECIS в последовательности генома на основе характеристик последовательности и вторичной структуры элементов SECIS. Эти программы использовались для поиска новых селенопротеинов.
In biology, the SECIS element (SECIS: selenocysteine insertion sequence) is an RNA element around 60 nucleotides in length that adopts a stem loop structure. This structural motif (pattern of nucleotides) directs the cell to translate UGA codons as selenocysteines (UGA is normally a stop codon). SECIS elements are thus a fundamental aspect of messenger RNAs encoding selenoproteins, proteins that include one or more selenocysteine residues. In bacteria the SECIS element appears soon after the UGA codon it affects. In archaea and eukaryotes, it occurs in the 3' UTR of an mRNA, and can cause multiple UGA codons within the mRNA to code for selenocysteine. One archaeal SECIS element, in Methanococcus, is located in the 5' UTR. The SECIS element appears defined by sequence characteristics, i. e. particular nucleotides tend to be at particular positions in it, and a characteristic secondary structure. The secondary structure is the result of base pairing of complementary RNA nucleotides, and causes a hairpin like structure. The eukaryotic SECIS element includes non canonical A G base pairs, which are uncommon in nature, but are critically important for correct SECIS element function. Although the eukaryotic, archaeal and bacterial SECIS elements each share a general hairpin structure, they are not alignable, e. g. an alignment based scheme to recognize eukaryotic SECIS elements will not be able to recognize archaeal SECIS elements. However, in Lokiarcheota, SECIS elements are more similar to eukaryotic elements. In bioinformatics, several computer programs have been created that search for SECIS elements within a genome sequence, based on the sequence and secondary structure characteristics of SECIS elements. These programs have been used in searches for novel selenoproteins.
Распределение видов
Элемент SECIS обнаружен в широком разнообразии организмов из всех трех доменов жизни (включая их вирусы).