Was ist in der Biologie eine Konsenssequenz?

Eine Konsensussequenz ist eine Reihe von Proteinen oder Nukleotiden in Desoxyribonukleinsäure (DNA), die regelmäßig auftritt. DNA besteht aus Nukleotiden und jedes Nukleotid besteht aus einem Phosphat, einem Zucker und einer Stickstoffbase. Stickstoffbasen können Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) sein. Die Reihenfolge dieser chemischen Basen bestimmt den genetischen Code eines Organismus. Der genetische Code ist wie eine Anweisung, auf der ein Organismus aufgebaut und gepflegt wird. Molekularbiologen verwenden häufig Statistiken, um die Position von Sequenzen vorherzusagen oder zu verstehen, wo bestimmte Moleküle dazu neigen, zu binden. Formeln können verwendet werden, um Orte darzustellen, an denen Aminosäuresequenzen gleich bleiben, und Orte, an denen sie variieren. Im Fall einer Konsensus-Promotorsequenz kann beispielsweise ein bestimmter Enzymtyp an Stellen ähnlich sequenzierter Proteine ​​binden.

Genetiker verwenden wie Forscher in vielen wissenschaftlichen Disziplinen häufig Substitutionen, um komplexe Systeme zu vereinfachen. Es gibt so viele Aminosäurebasen und Gene im Körper, dass Wissenschaftler sie nicht zählen können, es sei denn, es gibt ein allgemeines System dafür. Eine Konsensussequenz kann an vielen Stellen in der DNA sowie in verschiedenen Lebewesen vorkommen. Die Ähnlichkeiten und Unterschiede, die auftreten, können durch eine Formel angegeben werden.

Statistisch können Wissenschaftler genetische Sequenzen klassifizieren, um nach Mustern zu suchen. Sich wiederholende Muster, sogenannte Sequenzmotive, werden im Allgemeinen verwendet, um genetische Bereiche darzustellen, die spezifische biologische Prozesse steuern. Konsensussequenzen können auch Einblicke in die Synthese von Proteinen oder die Führung von Molekülen innerhalb einer Zelle bieten.

In der Notation einer Konsensussequenz kann die Position einiger Nukleotide zeigen, dass sie sich immer an der repräsentierten Position befinden. Es kann auch angezeigt werden, dass das eine oder andere Nukleotid vorhanden sein kann. Dabei wird im Allgemeinen nicht angegeben, wie häufig eine Aminosäure anstelle einer anderen auftritt. Manchmal wird ein grafisches Modell verwendet, um diese Häufigkeit anzuzeigen, indem die Größe der Symbole erhöht oder verringert wird. Einige Softwareprogramme können Sequenzlogos automatisch generieren.

Häufig stimmt eine Konsensussequenz mit einer erkannten Proteinbindungsstelle überein. Um Sequenzen im Genom genau darzustellen, werden oft mathematische Formeln verwendet. Dazu gehören statistische Formeln wie Logarithmen und Zahlenwerte, die positiv oder negativ sein können, um den Ort der genetischen Information darzustellen. Prozesse im Genom für normale biologische Funktionen sowie solche im Zusammenhang mit Krankheiten können so analysiert werden.

Die mathematischen Darstellungen einer Konsensussequenz liefern im Allgemeinen ein Modell von DNA- und Aminosäuremustern. Ein genaues Bild wird in der Regel nicht geliefert. Die Sequenzen können Wissenschaftlern jedoch helfen, die funktionellen Aspekte verschiedener Teile des Genoms mit evolutionären Mustern von Organismen in Verbindung zu bringen.