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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 溫進德(Jin-Der Wen) | |
| dc.contributor.author | Hao-Che Wang | en |
| dc.contributor.author | 王顥哲 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T05:22:11Z | - |
| dc.date.available | 2017-08-21 | |
| dc.date.copyright | 2014-08-21 | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.date.submitted | 2014-08-15 | |
| dc.identifier.citation | Belew, A. T., Meskauskas, A., Musalgaonkar, S., Advani, V. M., Sulima, S. O.,
Kasprzak, W. K., ... & Dinman, J. D. (2014). Ribosomal frameshifting in the CCR5 mRNA is regulated by miRNAs and the NMD pathway. Nature. Blinkowa, A. L., & Walker, J. R. (1990). Programmed ribosomal frameshifting generates the Escherichia coli DNA polymerase III γ subunit from within the τ subunit reading frame. Nucleic acids research, 18(7), 1725-1729. Brandt, F., Etchells, S. A., Ortiz, J. O., Elcock, A. H., Hartl, F. U., & Baumeister, W. (2009). The native 3D organization of bacterial polysomes. Cell, 136(2), 261-271. Chung, T.P. (2011). The study of in vivo -1 ribosomal frameshifting efficiency. Master Master Thesis, National Taiwan University. Flower, A. M., & McHenry, C. S. (1990). The gamma subunit of DNA polymerase III holoenzyme of Escherichia coli is produced by ribosomal frameshifting. Proceedings of the National Academy of Sciences, 87(10), 3713-3717. Gesteland, R. F., & Atkins, J. F. (1996). Recoding: dynamic reprogramming of translation. Annual review of biochemistry, 65(1), 741-768. Gendron, K., Charbonneau, J., Dulude, D., Heveker, N., Ferbeyre, G., & Brakier- Gingras, L. (2008). The presence of the TAR RNA structure alters the programmed- 1 ribosomal frameshift efficiency of the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) by modifying the rate of translation initiation. Nucleic acids research, 36(1), 30-40. Green and, R., & Noller, H. F. (1997). Ribosomes and translation. Annual review of biochemistry, 66(1), 679-716. Hawker, J. R., & McHenry, C. S. (1987). Monoclonal antibodies specific for the tau subunit of the DNA polymerase III holoenzyme of Escherichia coli. Use to demonstrate that tau is the product of the dnaZX gene and that both it and gamma, the dnaZ gene product, are integral components of the same enzyme assembly. Journal of Biological Chemistry, 262(26), 12722-12727. Kornberg, T., & Gefter, M. L. (1972). Deoxyribonucleic acid synthesis in cell-free extracts IV. Purification and catalytic properties of deoxyribonucleic acid polymerase III. Journal of Biological Chemistry, 247(17), 5369-5375. Kuriyan, J., & O'Donnell, M. (1993). Sliding clamps of DNA polymerases. Journal of molecular biology, 234(4), 915-925. LaDuca, R. J., Crute, J. J., McHenry, C. S., & Bambara, R. A. (1986). The beta subunit of the Escherichia coli DNA polymerase III holoenzyme interacts functionally with the catalytic core in the absence of other subunits. Journal of Biological Chemistry, 261(16), 7550-7557. Larsen, B., Wills, N. M., Gesteland, R. F., & Atkins, J. F. (1994). rRNA-mRNA base pairing stimulates a programmed-1 ribosomal frameshift. Journal of bacteriology, 176(22), 6842-6851. Laursen, B. S., Sorensen, H. P., Mortensen, K. K., & Sperling-Petersen, H. U. (2005). Initiation of protein synthesis in bacteria. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 69(1), 101-123. Lee, S. H., & Walker, J. R. (1987). Escherichia coli DnaX product, the tau subunit of DNA polymerase III, is a multifunctional protein with single-stranded DNA- dependent ATPase activity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 84(9), 2713-2717. Maitra, U., Stringer, E. A., & Chaudhuri, A. (1982). Initiation factors in protein biosynthesis. Annual review of biochemistry, 51(1), 869-900. McHenry, C. S., Horisberger, J. D., Jaunin, P., Reuben, M. A., Lasater, L. S., Chow, D. C., ... & Pouyssegur, J. (1991). DNA polymerase III holoenzyme. Components, structure, and mechanism of a true replicative complex. J. biol. Chem. 266, 19127−19130 (1991) . O'Donnell, M., Onrust, R., Dean, F. B., Chen, M., & Hurwitz, J. (1993). Homology in accessory proteins of replicative polymerases--E. coli to humans. Nucleic acids research, 21(1), 1. Poole, E. S., Brown, C. M., & Tate, W. P. (1995). The identity of the base following the stop codon determines the efficiency of in vivo translational termination in Escherichia coli. The EMBO journal, 14(1), 151. Ramakrishnan, V. (2002). Ribosome structure and the mechanism of translation. Cell, 108(4), 557-572. Ryoji, M., Hsia, K., & Kaji, A. (1983). Read-through translation. Trends in Biochemical Sciences, 8(3), 88-90. Slayter, H. S., Warner, J. R., Rich, A., & Hall, C. E. (1963). The visualization of polyribosomal structure. Journal of molecular biology, 7(6), 652-IN5. Studwell-Vaughan, P. S., & O'Donnell, M. (1991). Constitution of the twin polymerase of DNA polymerase III holoenzyme. Journal of Biological Chemistry, 266(29), 19833-19841. Stukenberg, P. T., Studwell-Vaughan, P. S., O'Donnell, M. (1991). Mechanism of the sliding β-clamp of DNA polymerase III holoenzyme. Journal of Biological Chemistry, 266(17), 11328-11334. Tsuchihashi, Z., & Brown, P. O. (1992). Sequence requirements for efficient translational frameshifting in the Escherichia coli dnaX gene and the role of an unstable interaction between tRNA (Lys) and an AAG lysine codon. Genes & development, 6(3), 511-519. TsUCHIHASHI, Z. E. N. T. A., & Kornberg, A. (1990). Translational frameshifting generates the gamma subunit of DNA polymerase III holoenzyme. Proceedings of the National Academy of Sciences, 87(7), 2516-2520. Tinoco, I., Kim, H. K., & Yan, S. (2013). Frameshifting dynamics. Biopolymers, 99(12), 1147-1166. Tsuchihashi, Z. (1991). Translational frame shifting in the Escherichia coli dnaX gene in vitro. Nucleic acids research, 19(9), 2457-2462. Warner, J. R., Knopf, P. M., & Rich, A. (1963). A multiple ribosomal structure in protein synthesis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 49(1), 122. Young, R., & Bremer, H. A. N. S. (1976). Polypeptide-chain-elongation rate in Escherichia coli B/r as a function of growth rate. Biochem. J, 160, 185-194. | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/56292 | - |
| dc.description.abstract | 在大腸桿菌中的去氧核醣核酸聚合酶III (DNA polymerase III holoenzyme)中包含著多種次單元 (subunit)，其中的兩種次單元γ及τ單元是藉由-1核醣體框架位移 (-1 ribosomal frameshifting) 在dnaX基因所轉錄之mRNA上轉譯 (translation) 而出。框架位移的效率會被mRNA上的滑動序列 (slippery sequence)、二級結構 (secondary structure)以及Shine-Dalgarno sequence (S-D 序列) 所影響。此外，在高轉譯起始頻率的狀況下，聚核醣體 (polyribosome) 的產生機會增加。而在聚核醣體產生時，下游核醣體將二級結構打開 (unfolding) 後，上游 核醣體於二級結構因序列尚被佔住而無法回復 (refold) 時便已轉譯至框架位移發生處序列，使得其在轉譯時不受二級結構影響，因此大幅降低了框架位移效率。
本實驗主要著重在細胞內 (in vivo) 與細胞外 (in vitro) ，利用修改後的dnaX序列加以研究影響聚核醣體密集程度的各項因子對框架位移效率的影響。在實驗中我們所操控的變因為細胞內異丙基-β-D-硫代半乳糖苷 (Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG) 的誘導時間及濃度；在細胞外則有轉譯時間、加入的核醣核酸或去氧核醣核酸量以及停止密碼子 (stop codon) 的第四個核苷酸 (nucleotide)的種類。在細胞內的實驗中，我們發現若增加IPTG的誘導時間或濃度，則框架位移的效率會有顯著增加。代表隨著IPTG誘導的mRNA量增加時，細胞內的核醣體對mRNA比例降低，因此使得聚核醣體的程度降低，而框架位移的效率增加。在細胞外的實驗也同樣因轉譯時間、加入的核醣核酸或去氧核醣核酸量的增加使得核醣體對mRNA比例降低，增加了框架位移的效率。而停止密碼子的第四個核苷酸則會對於終止效率 (termination efficiency) 產生影響，當其終止速率過慢時即會造成聚核醣體現象，進而降低框架位移效率。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | In Esherichia coli, DNA polymerase III holoenzyme includes γ and τ subunits that are synthesized by regulation of the -1 frameshifting translation on mRNA of dnaX. Frameshifting efficiency can be determined by some elements on mRNA, which are the slippery sequence, secondary structure and Shine-Dalgarno sequence (SD sequence). Another element is polyribosomes, which occur at high frequency of initiation and cause the decrease of frameshifting efficiency. The reason that polyribosome decreases the frameshifting is the downstream ribosome blocks the refolding of secondary structures and prevents the upstream ribosome from interacting with the secondary structures.
In our study, we use the dnaX frameshifting motif as a model system to study the influence of the density of polyribome to frameshifting efficiency in vivo and in vitro. In these studies, we control the induction time and concentration of Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) for the in vivo experiments; in in vitro experiments, we change the translation time, the concentration of DNA plasmid or mRNA, and the fourth nucleotide of the stop codon. Our results show that with longer IPTG induction time or higher IPTG concentrations, the frameshifting efficiency was higher in in vivo experiment. For in vitro experiments, we observed that higher frameshifting efficiency comes from longer translation times or higher concentrations of the DNA plasmid or mRNA. Both results can be explained by the polyribosome effect; when mRNA concentration is increased, the ratio of ribosome to mRNA will be decreased, thus the density of polyribosome decreases to make frameshifting efficiency increased. Furthermore, the fourth nucleotide of the stop codon can influence termination efficiency; when the efficiency is too low, then the ribosome will pause longer to cause polyribosome effect and reduce frameshifting efficiency. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T05:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-103-R01b43006-1.pdf: 2658374 bytes, checksum: 2880930001b9408004259de420e8f6c8 (MD5) Previous issue date: 2014 | en |
| dc.description.tableofcontents | 摘要････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ i
Abstract･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ ii Table of Contents････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ iv Figure List････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ vi Background･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1 Prokaryotic Ribosome ････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1 Translation･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1 Frameshifting･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3 DNA polymerase III holoenzyme････････････････････････････････････････････････････････ 4 Frameshifting on dnaX gene･･････････････････････････････････････････････････････････････ 5 Polyribosome･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6 Polyribosome influences frameshifting ･････････････････････････････････････････････････ 6 The base following a stop codon affects termination efficiency ････････････････････ 6 Materials and Methods･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 8 Materials･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 8 Plasmid construction･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 9 Protein expression････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 10 In vitro transcription ･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 11 In vitro translation････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 11 Western blotting ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 12 Results････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13 The improvement of protein quantification in western blot･････････････････････････ 13 Repeating the experiment of triFS and triFSR in order to reconfirm the polyribosome effect･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････14 The fourth base of the stop codon affects the FS efficiency････････････････････････ 15 Other factors that influence the FS efficiency････････････････････････････････････････ 17 Discussion･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 18 Trouble shooting for western blotting ･････････････････････････････････････････････････ 18 1FS, 1FS-T, 1FS-A and 1FS-G･････････････････････････････････････････････････････････ 19 Environment and time: other factors that influence FS efficiency ･････････････････ 20 The application of the frameshifting research･････････････････････････････････････････ 21 References････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････22 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.subject | 終止密碼子 | zh_TW |
| dc.subject | 聚核醣體 | zh_TW |
| dc.subject | 框架位移 | zh_TW |
| dc.subject | 轉譯 | zh_TW |
| dc.subject | dnaX | zh_TW |
| dc.subject | dnaX | en |
| dc.subject | translation | en |
| dc.subject | frameshifting | en |
| dc.subject | polyribosome | en |
| dc.subject | stop codon | en |
| dc.title | 聚核醣體效應對-1核醣體框架位移效率影響之研究 | zh_TW |
| dc.title | The Study of Polyribosome Effect on -1 Ribosomal Frameshifting Efficiency | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 102-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 黃筱鈞(Hsiao-Chun Huang),張功耀 | |
| dc.subject.keyword | dnaX,轉譯,框架位移,聚核醣體,終止密碼子, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | dnaX,translation,frameshifting,polyribosome,stop codon, | en |
| dc.relation.page | 33 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2014-08-15 | |
| dc.contributor.author-college | 生命科學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 分子與細胞生物學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 分子與細胞生物學研究所 | |
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