Bezmezné Biologie

mRNA Zpracování

Eukaryotických pre-mRNA obdrží 5′ čepičku a 3′ poly (A) tail, než introny jsou odstraněny a mRNA je považován připraven pro překlad.

Pre-mRNA Processing

eukaryotických pre-mRNA prochází rozsáhlou zpracování před tím, než je připraven být přeloženy., Další kroky spojené s dozráváním eukaryotické mRNA vytvářejí molekulu s mnohem delším poločasem než prokaryotická mRNA. Eukaryotické mRNA trvají několik hodin, zatímco typická mRNA e. coli netrvá déle než pět sekund.

Pre-mRNA jsou nejprve potaženy proteiny stabilizujícími RNA; ty chrání pre-mRNA před degradací, zatímco jsou zpracovány a vyvezeny z jádra., Tři nejdůležitější kroky pre-mRNA processing jsou kromě stabilizace a signalizace faktory na 5′ a 3′ koncích molekuly, a odstranění intervenující sekvence, které není uvedeno v příslušné aminokyseliny. Ve vzácných případech lze přepis mRNA „upravit“ po přepisu.

5′ Capping

Zatímco pre-mRNA je stále syntetizovány, 7-methylguanosine cap je přidáno k 5′ konci vegetačního přepis pomocí 5′-5′ fosfátovou vazbou. Tato část chrání vznikající mRNA před degradací., Kromě toho, iniciační faktory podílí se na syntéze proteinů rozpoznat szp pomoci zahájit překlad ribozomy.

5′ cap konstrukce: Uzavírací pre-mRNA zahrnuje kromě 7-methylguanosine (m7G) na 5′ konci. Víčko chrání 5′ konce primárního RNA transkriptu z útoku ribonucleases a je uznána eukaryotické iniciační faktory podílející se na sestavení ribozomu na zralé mRNA ještě před zahájením překladu.,

3′ Poly-A Tail

Zatímco RNA Polymeráza II je stále přepis následného řádného konce gen, pre-mRNA je štěpen pomocí endonukleázy-obsahující proteinový komplex mezi AAUAAA konsensus sekvence a GU-bohaté sekvence. Tím se uvolní funkční pre-mRNA ze zbytku přepisu, který je stále připojen k RNA Polymeráze., Enzymu, který se nazývá poly (A) polymerázy (PAP) je součástí stejné proteinový komplex, který štěpí pre-mRNA, a to okamžitě přidá řetězec přibližně 200 nukleotidů, tzv. poly (A) tail, na 3′ konci jen-štěpí pre-mRNA. Poly (a) ocas chrání mRNA před degradací, pomáhá při exportu zralé mRNA do cytoplazmy a podílí se na vazbě proteinů podílejících se na zahájení translace.

Poly (A) Polymeráza přidává 3′ poly (A) tail na pre-mRNA.,: Pre-mRNA se odštěpí od zbytku rostoucího přepisu dříve, než RNA polymeráza II přestane přepisovat. Toto štěpení se provádí pomocí endonukleázy-obsahuje proteinový komplex, který se váže na sekvence AAUAAA před restrikčním místě a GU-bohaté sekvence navazujících řezu stránky. Bezprostředně po štěpení Poly (A) Polymerázy (PAP), který je také součástí proteinového komplexu, katalyzuje přidání až 200 nukleotidů k 3′ konci jen-štěpí pre-mRNA.,

Pre-mRNA Sestřihu

Eukaryotické geny jsou složeny z exonů, které odpovídají protein-kódujících sekvencí (ex-o znamená, že jsou vyjádřena), a zasahovat sekvencí, tzv. intronů (int-ron označuje jejich intervenující roli), které mohou být zapojeny do genové regulace, ale jsou odstraněny z pre-mRNA během zpracování. Intronové sekvence v mRNA nekódují funkční proteiny.,

Objev Intronů

objev intronů přišlo jako překvapení výzkumníků v roce 1970, který očekává, že pre-mRNAs by určit proteinových sekvencí bez dalšího zpracování, jako měli pozorovány u prokaryot. Geny vyšších eukaryot velmi často obsahují jeden nebo více intronů. Zatímco tyto oblasti mohou odpovídat regulačním sekvencím, biologický význam mnoha intronů nebo velmi dlouhých intronů v genu je nejasný. Je možné, že introny zpomalují genovou expresi, protože přepis pre-mRNA trvá déle se spoustou intronů., Alternativně, introny mohou být nefunkční sekvenční zbytky zbylé z fúze starověkých genů v průběhu evoluce. To je podporováno skutečností, že samostatné exony často kódují samostatné proteinové podjednotky nebo domény. Z větší části mohou být sekvence intronů mutovány, aniž by to nakonec ovlivnilo proteinový produkt.

zpracování intronů

všechny introny v pre-mRNA musí být před syntézou proteinů zcela a přesně odstraněny., Pokud proces chybuje tím, že ani jeden nukleotidů, čtecí rámec z namítl exons by posun, a výsledný protein by být dysfunkční. Proces odstraňování intronů a opětovného připojení exonů se nazývá spojování. Introny jsou odstraněny a degradovány, zatímco pre-mRNA je stále v jádru. Sestřih dochází sledem-specifický mechanismus, který zajišťuje, introny odstraněny a exons vrátil s přesností na jeden nukleotid. Spojování pre-mRNA se provádí komplexy proteinů a molekul RNA nazývaných spliceosomy.,

Pre-mRNA sestřih: Pre-mRNA sestřih zahrnuje přesné odstranění intronů z primárního RNA transkriptu. Proces spojování je katalyzován velkými komplexy nazývanými spliceosomy. Každý spliceosome se skládá z pěti podjednotek zvaných snRNPs. Akce spliceseome vedou ke spojování obou exonů a uvolnění intronu v lariatové formě.

Každý spliceosome je složen z pěti podjednotek tzv. snRNPs (pro malé jaderné ribonucleoparticles, a vyslovuje se „snurps“.,) Každý snRNP je sám o sobě komplex proteinů a speciální typ RNA nalezený pouze v jádru zvaném snRNA (Malé jaderné RNA). Spliceosomes rozpoznat sekvence na 5′ konci intron, protože intronů vždy začít s nukleotidy GU a uznávají sekvence na 3′ konci intron, protože vždycky skončí s nukleotidy AG. Na spliceosome štěpí pre-mRNA je cukr fosfát páteř na G to začíná intron a pak kovalentně váže, že G interní nukleotid v rámci intron., Pak spliceosme spojuje 3′ konec prvního exonu na 5′ konci následujícího exonu, štěpí se 3′ konec intron v procesu. To má za následek spojování obou exonů a uvolnění intronu ve formě lariat.

mechanismus spojování před mRNA.: SnRNPs z spliceosome byly vynechány z tohoto obrázku, ale ukazuje místa v rámci intron, jejichž interakce jsou katalyzované spliceosome., Zpočátku, zachovaných G, která začíná intron se štěpí na 3′ konci exonu proti proudu a G je kovalentně připojen k interní V rámci intron. Pak 3′ konci právě vydané exon je připojen k 5′ konci příštího exon, štípání pouto, které váže na 3′ konci intron, aby jeho přilehlé exon. To oba spojuje dva exony a odstraňuje intron ve formě lariat.