Was ist in der Biologie eine Konsensussequenz?
Eine Konsensussequenz ist eine Reihe von Proteinen oder Nukleotiden in Desoxyribonukleinsäure (DNA), die regelmäßig vorkommen. Die Aminosäuren Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin bilden genetische Sequenzen in der DNA. Molekularbiologen verwenden häufig Statistiken, um vorherzusagen, wo eine bestimmte Sequenz von ihnen sein wird, oder um zu verstehen, wo bestimmte Moleküle zur Bindung neigen. Wenn die Aminosäuresequenzen gleich bleiben und dazu neigen, zu variieren, kann dies durch eine Formel dargestellt werden. Im Fall einer Konsensus-Promotorsequenz kann ein bestimmter Enzymtyp an Stellen ähnlich sequenzierter Proteine binden.
Genetiker verwenden wie Forscher vieler wissenschaftlicher Disziplinen häufig Substitutionen, um komplexe Systeme zu vereinfachen. Es gibt so viele Aminosäurebasen und Gene im Körper, dass Wissenschaftler sie nur zählen können, wenn es ein allgemeines System dafür gibt. Eine Konsensussequenz kann an vielen Stellen in der DNA sowie in verschiedenen Lebewesen auftreten. Die Ähnlichkeiten und Unterschiede, die dazu neigen, aufzutreten, können durch eine Formel angegeben werden.
Statistisch können Wissenschaftler genetische Sequenzen klassifizieren, um nach Mustern zu suchen. Wiederholungsmuster, Sequenzmotive genannt, werden im Allgemeinen verwendet, um genetische Bereiche darzustellen, die bestimmte biologische Prozesse steuern. Konsensussequenzen bieten auch Einblicke in die Synthese von Proteinen oder die Steuerung von Molekülen in einer Zelle.
In der Notation einer Konsensussequenz kann die Position einiger Nukleotide zeigen, dass sie sich immer an der dargestellten Position befinden. Es kann auch angezeigt werden, dass ein Nukleotid oder ein anderes vorhanden sein kann. In diesem Fall wird im Allgemeinen nicht angegeben, wie häufig eine Aminosäure anstelle einer anderen auftritt. Manchmal wird ein grafisches Modell verwendet, um diese Frequenz durch Vergrößern oder Verkleinern der Symbolgröße anzuzeigen. Einige Softwareprogramme können Sequenzlogos automatisch generieren.
Häufig stimmt eine Konsensussequenz mit einer erkannten Proteinbindungsstelle überein. Um Sequenzen im Genom genau abzubilden, werden häufig mathematische Formeln verwendet. Dazu gehören statistische Formeln wie Logarithmen und numerische Werte, die positiv oder negativ sein können, um den Ort der genetischen Information darzustellen. Auf diese Weise können sowohl Prozesse im Genom für normale biologische Funktionen als auch solche im Zusammenhang mit Krankheiten 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 dabei helfen, die funktionalen Aspekte verschiedener Teile des Genoms mit evolutionären Mustern von Organismen in Beziehung zu setzen.