5.5: RNA Processing

tot nu toe hebben we gekeken naar het mechanisme waardoor de informatie in genen (DNA) wordt getranscribeerd in RNA. Het nieuw gemaakte RNA, ook bekend als het primaire transcript (het product van transcriptie is bekend als een transcript) wordt verder verwerkt voordat het functioneel is. Zowel prokaryotes als eukaryotes verwerken hun ribosomal en overdracht RNAs.

het belangrijkste verschil in RNA-verwerking tussen prokaryoten en eukaryoten ligt echter in de verwerking van messenger-RNAs. We zullen ons richten op de verwerking van mRNAs in deze discussie. U zult zich herinneren dat in bacteriële cellen, mRNA direct wordt vertaald aangezien het van het malplaatje van DNA komt. In eukaryotic cellen, wordt de synthese van RNA, die in de kern voorkomt, gescheiden van de machines van de eiwitsynthese, die in het cytoplasma is. Bovendien hebben eukaryotic genen introns, noncoding gebieden die de codageopeenvolging van het gen onderbreken., MRNA gekopieerd van genen die introns bevatten zal daarom ook gebieden hebben die de informatie in het gen onderbreken. Deze gebieden moeten worden verwijderd voordat mRNA uit de kern wordt verzonden om aan directe eiwitsynthese te worden gebruikt. Het proces om introns te verwijderen en de codagesecties of exons, van mRNA opnieuw aan te sluiten, wordt genoemd het verbinden. Zodra mRNA is afgedekt, verbonden en een toegevoegde Polya staart had, wordt het verzonden van de kern in het cytoplasma voor vertaling.

het initiële product van de transcriptie van een eiwitcoderingsgen wordt het pre-mRNA (of primaire transcript) genoemd., Nadat het is verwerkt en klaar is om van de kern worden uitgevoerd, wordt het genoemd Rijpe mRNA of verwerkte mRNA.

Wat zijn de verwerkingsstappen voor messenger RNAs?
in eukaryotische cellen ondergaan pre-mRNAs drie belangrijke verwerkingsstappen:

• aftopping aan het einde van 5′
• toevoeging van een polyA-staart aan het einde van 3′., en
• Splicing to remove introns

In the capping step of mRNA processing, a 7-methyl guanosine (getoond aan de linkerkant) wordt toegevoegd aan de 5′ einde van de mRNA. Het GLB beschermt het eind 5 ‘ van mRNA tegen degradatie door nucleases en helpt ook om mRNA correct op de ribosomen tijdens eiwitsynthese te plaatsen.

Het 3′ uiteinde van een eukaryotisch mRNA wordt eerst bijgesneden, waarna een enzym genaamd PolyA Polymerase een” staart ” van ongeveer 200 ‘A’ nucleotiden toevoegt aan het 3′ uiteinde. Er is bewijsmateriaal dat de Polya staart een rol in efficiënte vertaling van mRNA, evenals in de stabiliteit van mRNA speelt. De dop en de Polya staart op een mRNA zijn ook aanwijzingen dat de mRNA volledig is (d.w.z., niet defect). Introns worden verwijderd van pre-mRNA door de activiteit van een complex genoemd spliceosome., Het spliceosoom wordt samengesteld uit proteã nen en kleine RNAs die worden geassocieerd met eiwit-RNA-enzymen genoemd kleine nucleaire ribonucleoproteã NEN of snRNPs (uitgesproken SNURPS). De verbindende machines moeten lasverbindingen (d.w.z., het eind van elke exon en het begin van volgende) kunnen erkennen om de introns correct uit te snijden en zich bij exons aan te sluiten om rijpe, spliced mRNA te maken.

welke signalen geven aan waar een intron begint en eindigt? De basisvolgorde aan het begin (5 ‘of linkereinde, ook wel de donorplaats genoemd) van een intron is GU terwijl de opeenvolging aan het 3’ of rechtereinde (a.k.a., acceptor site) is AG. Er is ook een derde belangrijke sequentie binnen het intron, een takpunt genaamd, die belangrijk is voor het verbinden.

Er zijn twee belangrijke stappen in splicing:

• in de eerste stap wordt de pre-mRNA geknipt op de 5′ splice site (de kruising van de 5′ exon en de Intron). Het 5 ‘ einde van het intron wordt dan verbonden met het takpunt binnen het intron., Dit genereert het lariat-vormige molecuul dat kenmerkend is voor het splicingproces
• in de tweede stap wordt de 3′ splice site gesneden, en de twee exons worden samengevoegd, en het intron wordt vrijgegeven.

veel pre-mRNA ’s hebben een groot aantal exons die in verschillende combinaties kunnen worden gesplitst om verschillende volwassen mRNA’ s te genereren. Dit wordt genoemd het alternatieve verbinden, en staat de productie van vele verschillende proteã nen toe die vrij weinig genen gebruiken, aangezien één enkel RNA, door verschillende exons tijdens het verbinden te combineren, tot vele verschillende eiwitcodageberichten kan leiden., Door alternatieve splicing geeft elk gen in ons DNA gemiddeld drie verschillende eiwitten. Zodra de eiwitcodageberichten door het afdekken, het verbinden en toevoeging van een poly een staart zijn verwerkt, worden zij vervoerd uit de kern die in het cytoplasma moet worden vertaald.