Jrk

Jrk-
identifierare
Organism D. melanogaster
Symbol Jrk
Alt. symboler bHLHe10, CG7391, clk, CLK, klocka, CLOCK, dClck, dclk, dClk, dCLK, dCLK/JRK, dClock, dCLOCK, Dmel/CG7391, Jerk, jrk, Jrk, PAS 1
Entrez 38872
RefSeq (mRNA) NM_001014576
RefSeq (Prot) NP_001014576
UniProt O61735
Övriga uppgifter
Kromosom 3L: 7,76 - 7,78 Mb
Söka efter
Strukturer Schweizisk modell
Domäner InterPro

dClock (clk) är en gen som finns på 3L- kromosomen hos Drosophila melanogaster . Kartläggning och kloning av genen indikerar att det är Drosophila- homologen av musgenen CLOCK ( mClock ). Jrk-mutationen stör transkriptionscykeln av per och tim och manifesterar dominerande effekter.

Upptäckt

Upptäcktes vid Brandeis University 1998, kloning av mutanten Jrk ledde till identifieringen av drosophila - homologen av däggdjursgenen Clock i DNA.

Jrk mutation

Jrk är en mutation av en gen (inte att förväxla med JRKL) upptäckt av Michael Rosbash och hans kollegor 1998. En vanlig missuppfattning är att Jrk -mutantgenen är Drosophila -homologen av CLOCK ( mClock ), vilket stör cykeltranskriptionen av per och tim gener. Jrk - mutationen upptäcktes före dClock , men det är en mutation av dClock . Jrk är en semi-dominant tredje kromosommutant som uppvisar arytmiskt, eller inte rytmiskt, rörelsebeteende i konstant mörker. Det har visat sig att Jrk- mutantflugor är mindre robusta mot förändringar i miljön, såsom temperaturhöjningar, än djur med vildtypsgenen dClock . De muterade flugorna har också olika ljuskänslighet och beteendemönster, vilket tyder på att dClock är viktigt för att kontrollera kopplade oscillatorer. Mutationen i dClock som gör Jrk kommer från ett för tidigt stoppkodon som trunkerar proteinet och tar bort det mesta av den förmodade C-terminala aktiveringsdomänen av bHLH - PAS - transkriptionsfaktorn . Detta överensstämmer med den mutanta däggdjursklockans fenotyp .

Strukturera

Genom komplementtestning av Jrk med olika deletioner gjorda av Allada et al., visade sig Jrk vara lokaliserad på vänster arm av kromosom 3, specifikt på plats 66A10-22.

Startsida: 7 763 233

Stopplats: 7 775 603

dClock-genen har en PAS-domän mellan positionerna 90-156 och positionerna 255-321. Dessa regioner är viktiga för att tillåta proteiner att känna igen och associera med varandra och bilda dimerer . Detta följs av ett C-terminalt PAC-motiv som börjar vid position 327 och slutar vid 370. PAC-motiv har föreslagits för att bidra till PAS-domänvecket.

Genen har också en bHLH- domän som börjar vid position 21 och slutar vid position 71. Detta betyder att den binder specifika DNA-sekvenser, E-box- konsensussekvensen i detta fall, som reglerar transkription. Denna domän är en region på 60 aminosyror med en DNA-bindande domän, som följs av två amfipatiska alfa-helixar som är sammankopplade med en slinga och bildar HLH-motivet. Denna region är också viktig vid proteindimerisering, vilket är nödvändigt för DNA-bindning.

Genen har 5 transkript, som kodar för 4 unika polypeptider. Den har 9 exoner . Transkriptet av genen är cirka 5000 kB långt, vilket bestäms genom användning av Northern blot- tekniker. Polypeptiden som transkriptet kodar för har en rapporterad storlek mellan 1015 och 1027 aminosyror och en molekylvikt mellan 130 och 150 kD.

Fungera

Cirkadisk klocka

I Drosophila finns det två huvudaktörer i genereringen av dygnsrytmer: periodgenen ( per ) och tidlös ( tim ) . Dessa två gener är ansvariga för svängningarna i proteinnivåer, RNA-nivåer och transkriptionshastigheter som förekommer hos flugor.

En annan viktig komponent i denna dygnsrytmklockmekanism är att PER-proteinet innehåller en PAS-domän, som har visat sig förmedla interaktionerna mellan transkriptionsfaktorer. Dessa transkriptionsfaktorer innehåller också de välkarakteriserade grundläggande helix-loop-helix ( bHLH ) DNA-bindande domänerna. Dessutom upptäcktes i möss en E-box (CACGTG), som fungerar som ett bindningsställe för några av bHLH-transkriptionsfaktorerna, vilket inkluderar bHLH-PAS-transkriptionsfaktorer.

Jrk muterade fenotyper

Den muterade Jrk- allelen är en följd av en punktmutation , som helt enkelt är insättning, deletion eller byte av en nukleotidbas i en mRNA -sekvens mot en annan. Denna mutation uppvisar en dominerande negativ effekt, vilket innebär att bara en kopia av den räcker för att producera fenotypisk avvikelse. Jrk - mutationen tar bort mycket av genen som kodar för proteinets glutamin (Q)-rika C-terminal. Denna region är involverad i transkriptionell aktivering, vilket är nödvändigt för att mRNA ska kunna transkriberas från DNA i kärnan. Det kan uppnås genom att använda etylmetansulfonat (EMS) som mutagen . Mutationen resulterar i att ett cytosin byts ut mot ett tymin i positionen 7764959 (C7764959T). Denna substitution gör att det som ursprungligen kodades som glutamin byts ut mot ett för tidigt stoppkodon, vilket förhindrar ytterligare translation av genen.

Jrk identifierades som en homozygot mutant med fullständigt arytmiskt rörelsebeteende i konstant mörker. Ungefär hälften av alla Jrk- heterozygoter var arytmiska, och de som visade en rytm hade en något längre period än vildtypskontrollerna.

Forskare observerade också att både PER- och TIM-nivåerna är extremt låga och icke-cyklande hos homozygota Jrk- flugor, ungefär lika med dalnivåerna för vildtypsflugor. Hos heterozygoter cyklar PER och TIM bra, men amplituden minskas med cirka 50 %, vilket överensstämmer med de tydliga effekterna på beteenderytmiciteten hos dessa flugor.

Däggdjurshomologer av dClock

Jrk - genen har en myriad av homologer i hela den naturliga världen, med 642 ortologer och 3 paraloger . Däggdjurs dygnssystem innehåller Clock -genen som har visat sig vara nära besläktad med dClock. Båda har slående lika bHLH-domäner, vilket tyder på att de associerar med liknande, om inte identiska, DNA-mål. PAS-regionen är också mycket konserverad mellan drosophila och möss. Detta tyder på att både Jrk och dess mushomolog har konserverade heterodimera partners.

Däggdjursmutationer i klockgenen har visat sig resultera i autismspektrumstörning , schizofreni , uppmärksamhetsstörning/hyperaktivitetsstörning , egentlig depression , bipolär sjukdom , ångestsyndrom och missbruksstörning .

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Jrk&oldid=1109754313 "