5.5: rna-bearbetning

hittills har vi tittat på den mekanism genom vilken informationen i gener (DNA) transkriberas till RNA. Det nyskapade RNA, även känt som det primära transkriptet (transkriptionsprodukten är känd som ett transkript) bearbetas vidare innan det är funktionellt. Både prokaryoter och eukaryoter bearbetar sina ribosomala och överför rna.

den största skillnaden i RNA-bearbetning är emellertid mellan prokaryoter och eukaryoter, i behandlingen av messenger RNA. Vi kommer att fokusera på behandlingen av mRNAs i denna diskussion. Ni kommer ihåg att i bakterieceller översätts mRNA direkt när det kommer från DNA-mallen. I eukaryota celler separeras rna-syntesen, som uppträder i kärnan, från proteinsyntesmaskineriet, som ligger i cytoplasman. Dessutom har eukaryotiska gener introner, icke-kodande regioner som avbryter genens kodningssekvens., Den mRNA som kopieras från gener som innehåller introner kommer därför också att ha regioner som avbryter informationen i genen. Dessa regioner måste avlägsnas innan mRNA skickas ut ur kärnan för att användas för att styra proteinsyntesen. Processen att ta bort intronerna och återförena kodningsavsnitten eller exonerna, av mRNA, kallas skarvning. När mRNA har skyddats, skarvats och fått en Polya svans tillsatt, skickas den från kärnan till cytoplasman för översättning.

den ursprungliga produkten av transkription av en proteinkodande gen kallas pre-mRNA (eller primär transkript)., Efter att den har bearbetats och är redo att exporteras från kärnan kallas den mogna mRNA eller bearbetad mRNA.

vilka är behandlingsstegen för messenger RNAs?
i eukaryota celler genomgår pre-mRNAs tre huvudsakliga behandlingssteg:

• Capping vid 5-änden
• tillägg av en polyA svans vid 3-änden., och
• skarvning för att avlägsna introner

i kappningssteget för mRNA-bearbetning tillsätts en 7-metylguanosin (visas till vänster) vid mRNA: s 5-ände. Kepsen skyddar mRNA: s 5-ände från nedbrytning av nukleaser och hjälper också till att placera mRNA korrekt på ribosomerna under proteinsyntesen.

3′ slutet av en eukaryotisk mRNA först trimmas, då ett enzym som kallas PolyA polymeras lägger till en” svans ” av ca 200 ’A’ nukleotider till 3′ slutet. Det finns bevis för att polyA tail spelar en roll i en effektiv översättning av mRNA, liksom i stabiliteten i mRNA. Den gemensamma jordbrukspolitiken och Polya svans på en mRNA är också indikationer på att mRNA är komplett (dvs. inte defekt). Introner avlägsnas från pre-mRNA genom aktiviteten hos ett komplex som kallas spliceosom., Den spliceosome består av proteiner och små Rna som är associerade till att bilda protein-RNA enzymer som kallas små nukleära ribonucleoproteins eller snRNPs (uttalas SNURPS). Skarvmaskineriet måste kunna känna igen skarvkorsningar (dvs. slutet på varje exon och början på Nästa) för att korrekt skära ut intronerna och ansluta sig till exonerna för att göra den mogna, skarvade mRNA.

vilka signaler indikerar var en intron startar och slutar? Bassekvensen vid start (5 ’eller vänster ände, även kallad givarplatsen) av en intron är GU medan sekvensen vid 3’ eller höger ände (Alias., acceptor webbplats) är AG. Det finns också en tredje viktig sekvens inom intron, kallad en grenpunkt, som är viktig för skarvning.

det finns två huvudsteg i skarvning:

• i det första steget skärs pre-mRNA på 5-splice-webbplatsen (korsningen av 5-mRNA). ” exon och intron). Den 5′ änden av intron sedan förenas med grenen punkten inom intron., Detta genererar den lariatformade molekylen som är karakteristisk för skarvprocessen
• i det andra steget skärs 3-skarvplatsen och de två exonerna förenas och intron släpps.

många pre-mRNAs har ett stort antal exoner som kan skarvas ihop i olika kombinationer för att generera olika mogna mRNAs. Detta kallas alternativ splitsning, och möjliggör produktion av många olika proteiner med relativt få gener, eftersom ett enda RNA kan, genom att kombinera olika exoner under Splitsning, skapa många olika proteinkodningsmeddelanden., På grund av alternativ Splitsning ger varje gen i vårt DNA i genomsnitt upphov till tre olika proteiner. När proteinkodningsmeddelanden har bearbetats genom capping, splitsning och tillsats av en poly a-svans transporteras de ut ur kärnan för att översättas i cytoplasman.