eddig megvizsgáltuk azt a mechanizmust, amellyel a génekben (DNS) szereplő információkat RNS-re átírjuk. Az újonnan készített RNS-t, más néven elsődleges átiratot (a transzkripció terméke átiratként ismert) tovább dolgozzák fel, mielőtt működőképes lenne. Mind a prokarióták, mind az eukarióták feldolgozzák riboszómális és transzferáló RNS-jüket.
az RNS-feldolgozás fő különbsége azonban a prokarióták és az eukarióták között a messenger RNS feldolgozásában van. Ebben a vitában az mRNS-ek feldolgozására fogunk összpontosítani. Emlékeztetni fog arra, hogy a bakteriális sejtekben az mRNS-t közvetlenül fordítják le, mivel a DNS-sablonból származik. Az eukarióta sejtekben az RNS-szintézis, amely a magban fordul elő, elkülönül a citoplazmában lévő fehérjeszintézis gépektől. Ezenkívül az eukarióta gének intronok, nem kódoló régiók, amelyek megszakítják a gén kódolási szekvenciáját., Az intronokat tartalmazó génekből másolt mRNS-nek ezért vannak olyan régiói is, amelyek megszakítják a génben lévő információkat. Ezeket a régiókat el kell távolítani, mielőtt az mRNS-t elküldik a magból, hogy a fehérjeszintézist irányítsák. Az intronok eltávolításának és az mRNS kódolási szakaszainak vagy exonjainak újbóli összekapcsolásának folyamatát splicingnek nevezik. Miután az mRNS-t megkötötték, összeillesztették és Polia-farokkal egészítették ki, a sejtmagból a citoplazmába küldik fordításra.
a fehérje-kódoló gén transzkripciójának kezdeti termékét pre-mRNS-nek (vagy elsődleges átiratnak) nevezik., Miután feldolgozták, és készen áll a magból történő kivitelre, Érett mRNS-nek vagy feldolgozott mRNS-nek nevezik.
mik a messenger RNS feldolgozási lépései?
eukarióta sejtekben a pre-mRNS-ek három fő feldolgozási lépésen mennek keresztül:
- az 5′ végén
- egy polyA farok hozzáadása a 3′ végén., és
- Splicing to remove introns
az mRNS feldolgozás felső határszakaszában egy 7-metil-guanozin (bal oldalon látható) kerül hozzáadásra az mRNS 5 ” végén. A kupak megvédi az mRNS 5 ‘ végét a nukleázok általi lebomlástól, valamint segít az mRNS helyes elhelyezésében a riboszómákon a fehérjeszintézis során.
az eukarióta mRNS 3′ végét először levágják, majd egy polja polimeráz nevű enzim körülbelül 200 ‘a’ nukleotid végét hozzáadja a 3′ véghez. Bizonyíték van arra, hogy a polyA farok szerepet játszik az mRNS hatékony fordításában, valamint az mRNS stabilitásában. Az mRNS sapkája és polja farka is arra utal, hogy az mRNS teljes (azaz nem hibás). Az intronokat a spliceosome nevű komplex aktivitásával távolítják el a pre-mRNS-ből., A spliceoszóma olyan fehérjékből és kis RNS-ekből áll, amelyek a kis nukleáris ribonukleoproteineknek vagy snRNPs-nek (ejtsd: SNURPS) nevezett protein-RNS enzimekhez kapcsolódnak. A splicing gépnek képesnek kell lennie felismerni splice csomópontok (azaz, a végén minden exonban, valamint a start, a következő egy) annak érdekében, hogy megfelelően vágja ki az intronok be a exons, hogy az érett, használjunk mrns.
milyen jelek jelzik, hol kezdődik és ér véget az intron? Az intron indításakor (5′ vagy bal vége, más néven donorhely) az alapszekvencia GU, míg a szekvencia a 3′ vagy a jobb végén (más néven a., elfogadóhely) AG. Az intronban van egy harmadik fontos szekvencia is, amelyet ágpontnak neveznek, ami fontos a splicinghez.
két fő lépés van a splicingben:
- az első lépésben a pre-mRNS-t levágják az 5′ splice helyén (az 5′ exon és az intron találkozásánál). Az intron 5 ‘ vége ezután csatlakozik az intron ágpontjához., Ez generálja a splicing process
- -re jellemző lariat alakú molekulát a második lépésben, a 3 ‘ splice helyet levágják, a két exont összekapcsolják, az intron felszabadul.
sok pre-mRNS-nek nagy számú exonja van, amelyek különböző kombinációkban összekapcsolhatók, hogy különböző Érett mRNS-eket generáljanak. Ez az úgynevezett alternatív splicing, és lehetővé teszi a termelés számos különböző fehérjék segítségével viszonylag kevés gének, mivel egyetlen RNS lehet, kombinálásával különböző exonok során splicing, hozzon létre sok különböző fehérje kódoló üzenetek., Az alternatív splicing miatt a DNS-ben lévő minden gén átlagosan három különböző fehérjéhez vezet. Miután a fehérjekódoló üzeneteket egy poli a farok lezárásával, összekapcsolásával és hozzáadásával dolgozták fel, azokat a sejtmagból szállítják ki, hogy a citoplazmában lefordítsák őket.
-
Dr. Kevin Ahern és Dr. Indira Rajagopal (Oregoni Állami Egyetem)