5.5: zpracování RNA

zatím jsme se podívali na mechanismus, kterým jsou informace v genech (DNA) přepsány na RNA. Nově vytvořená RNA, známá také jako primární přepis (produkt transkripce je známý jako přepis) je dále zpracována, než je funkční. Prokaryoty i eukaryoty zpracovávají své ribozomální a přenášejí RNA.

hlavní rozdíl ve zpracování RNA, nicméně, mezi prokaryoty a eukaryoty, je ve zpracování messenger RNA. V této diskusi se zaměříme na zpracování mRNAs. Vzpomínáte si, že v bakteriálních buňkách je mRNA přeložena přímo, když vychází ze šablony DNA. V eukaryotických buňkách je syntéza RNA, která se vyskytuje v jádru, oddělena od syntézy proteinů, která je v cytoplazmě. Navíc eukaryotické geny mají introny, nekódující oblasti, které přerušují kódovací sekvenci genu., MRNA kopírovaná z genů obsahujících introny bude mít také oblasti, které přerušují informace v genu. Tyto oblasti musí být odstraněny před odesláním mRNA z jádra, které má být použito k přímé syntéze bílkovin. Proces odstraňování intronů a opětovného spojení kódovacích sekcí nebo exonů mRNA se nazývá spojování. Jakmile je mRNA omezena, spojována a přidána Polya ocas, je odeslána z jádra do cytoplazmy pro překlad.

počáteční produkt transkripce genu kódujícího protein se nazývá pre-mRNA (nebo primární přepis)., Poté, co byl zpracován a je připraven k vývozu z jádra, nazývá se zralá mRNA nebo zpracovaná mRNA.

jaké jsou kroky zpracování pro messenger RNA?
v eukaryotických buňkách procházejí pre-mRNA třemi hlavními kroky zpracování:

• Uzavření Na konci 5′
• přidání ocasu polyA na konci 3′., a
• Spojování k odstranění intronů

V omezení kroku zpracování mRNA, 7-methyl-guanosin (na obrázku vlevo) je přidán na 5′ konci mRNA. Uzávěr chrání 5 ‚ konec mRNA před degradací nukleázami a také pomáhá správně umístit mRNA na ribozomy během syntézy bílkovin.

3′ konec eukaryotické mRNA je nejprve oříznut, pak enzym zvaný PolyA polymeráza přidá“ ocas “ asi 200 ‚a‘ nukleotidů na konec 3′. Existují důkazy, že ocas polyA hraje roli v účinném překladu mRNA, stejně jako ve stabilitě mRNA. Čepice a ocas polyA na mRNA jsou také náznaky, že mRNA je kompletní(tj. Introny jsou odstraněny z pre-mRNA aktivitou komplexu zvaného spliceosome., Spliceosom se skládá z proteinů a malých RNA, které jsou spojeny s tvorbou enzymů protein-RNA nazývaných Malé jaderné ribonukleoproteiny nebo snRNPs (výrazné SNURPY). Spojovací stroj musí být schopen rozpoznat spojovací křižovatky (tj. konec každého exonu a začátek dalšího), aby správně vystřihl introny a připojil se k exonům, aby vytvořil zralou, spojenou mRNA.

jaké signály naznačují, kde začíná a končí intron? Základní sekvence na začátku (5′ nebo levý konec, také nazývaná místo dárce) intronu je GU, zatímco sekvence na 3′ nebo pravém konci (aka., místo akceptoru) je AG. Existuje také třetí důležitá sekvence uvnitř intronu, nazývaná bod větve, který je důležitý pro spojování.

Existují dva hlavní kroky v sestřihu:

• V prvním kroku, pre-mRNA je snížit na 5′ splice site (křižovatky 5′ exon a intron). 5 ‚ konec intronu je pak spojen s bodem větve uvnitř intronu., To generuje laso ve tvaru molekuly charakteristické spojování proces
• V druhém kroku 3′ splice site je řez, a dva exons jsou spojeny dohromady, a intron se uvolní.

mnoho pre-mRNA mají velké množství exonů, které mohou být spojeny dohromady v různých kombinacích generovat různé zralé mRNA. Toto se nazývá alternativní sestřih a umožňuje produkci mnoha různých proteinů pomocí relativně málo genů, protože jediná RNA může kombinací různých exonů během sestřihu vytvořit mnoho různých zpráv kódování proteinů., Kvůli alternativnímu sestřihu každý gen v naší DNA vede v průměru ke třem různým proteinům. Jakmile jsou zprávy o kódování proteinů zpracovány uzavřením, spojováním a přidáním poly a ocasu, jsou transportovány z jádra, které mají být přeloženy do cytoplazmy.