Grenseløse Biologi

mRNA Behandling

Eukaryote pre-mRNA mottar en 5′ cap og en 3′ poly (A) – halen før introns er fjernet og mRNA er vurdert som klar for oversettelse.

Pre-mRNA Behandling

Den eukaryote pre-mRNA gjennomgår en omfattende behandling før det er klar til å bli oversatt., De ekstra trinnene som er involvert i eukaryote mRNA modning opprette et molekyl med en mye lengre halveringstid enn en prokaryotic mRNA. Eukaryote mrnaer vare i flere timer, mens den typiske E. coli mRNA varer ikke mer enn fem sekunder.

Pre-mrnaer er først belagt i RNA-stabilisering proteiner, og disse beskytte pre-mRNA fra nedbrytning mens det er behandlet og eksporteres ut av kjernen., De tre viktigste trinnene i pre-mRNA-behandling er i tillegg til å stabilisere og signaliserer faktorer i 5′ – og 3′ enden av molekylet, og fjerning av mellomliggende sekvenser som ikke angir den riktige aminosyrer. I sjeldne tilfeller, mRNA transkript kan være «redigert» etter at det er transkribert.

5′ Tildekking

Mens pre-mRNA fortsatt blir syntetisert, en 7-methylguanosine cap er lagt til 5′ – enden av den voksende avskrift av et 5’til 5′ – fosfat sammenhengen. Denne fraksjonen beskytter den gryende mRNA fra degradering., I tillegg, initiering faktorer involvert i proteinsyntesen gjenkjenne cap å bidra til å initiere oversettelse av ribosomes.

5′ cap-strukturen: Tildekking av pre-mRNA innebærer tilsetning av 7-methylguanosine (m7G) til 5′ – enden. Hetten beskytter 5′ – enden av den primære RNA-transkript fra angrep av ribonucleases og er anerkjent av eukaryote initiation faktorer involvert i montering av ribosomet på modne mRNA før igangsetting oversettelse.,

3′ Poly-A Hale

Mens RNA Polymerase II er fortsatt transkribere nedstrøms i den riktige enden av et gen, pre-mRNA er spaltet av en endonuclease-som inneholder protein kompleks mellom en AAUAAA konsensus rekkefølge, og en GU-rik rekkefølge. Dette frigjør funksjonelle pre-mRNA fra resten av transkripsjonen, som fremdeles er festet til RNA-Polymerase., Et enzym som kalles poly (A) – polymerase (PAP) er en del av den samme protein kompleks som cleaves pre-mRNA og det umiddelbart legger til en streng av ca 200 En nukleotider, som kalles poly (A) – hale, til 3′ – enden av just-spaltet pre-mRNA. Poly (A) – halen beskytter mRNA fra nedbrytning, aids i eksport av modne mRNA til cytoplasma, og er involvert i bindende proteiner som er involvert i initieringen oversettelse.

Poly (A) – Polymerase legger til en 3′ poly (A) – halen til pre-mRNA.,: Pre-mRNA er spaltet av resten av den økende karakterutskrift før RNA Polymerase II har sluttet å transkribere. Dette spalting er gjort av en endonuclease-som inneholder protein kompleks som binder seg til en AAUAAA sekvens oppstrøms av spalting-området og til en GU-rik sekvens nedstrøms av kutt nettstedet. Umiddelbart etter spalting, Poly (A) – Polymerase (PAP), som også er en del av protein kompleks, catalyzes tillegg av opp til 200 En nukleotider til 3′ – enden av just-spaltet pre-mRNA.,

Pre-mRNA Spleising

Eukaryote gener er sammensatt av exons, som svarer til protein-kodende sekvenser (ex-på viser at de er uttrykt), og mellomliggende sekvenser som kalles introns (int-ron betegner deres intervenerende rolle), som kan være involvert i genet, regulering, men er fjernet fra pre-mRNA under behandling. Intron sekvenser i mRNA ikke kode funksjonelle proteiner.,

Oppdagelsen av Introns

oppdagelsen av introns kom som en overraskelse på forskerne på 1970-tallet som forventet at pre-mrnaer ville angi protein sekvenser uten videre behandling, som de hadde observert i prokaryotes. Genene av høyere eukaryotes veldig ofte inneholde ett eller flere introns. Mens disse regionene kan tilsvare regulatoriske sekvenser, den biologiske betydningen av å ha mange introns eller å ha svært lange introns i et gen som er uklart. Det er mulig at introns tregere genuttrykk fordi det tar lengre tid å transkribere pre-mrnaer med massevis av introns., Alternativt, introns kan være formålsløse sekvens rester igjen fra fusjon av gamle gener gjennom evolusjon. Dette støttes av det faktum at separate exons ofte kodes separat protein underenhetene eller domener. For det meste, sekvenser av introns kan være mutert til slutt uten at det påvirker protein produktet.

Intron Behandling

Alle introns i en pre-mRNA må være fullstendig og nøyaktig fjernet før protein syntese., Hvis prosessen errs av selv et enkelt nukleotid, lesing rammen av den sluttet exons ville skifte, og den resulterende protein ville være dysfunksjonelle. Prosessen med å fjerne introns og koble exons kalles skjøting. Introns er fjernet og dårligere, mens pre-mRNA er fortsatt i kjernen. Skjøting skjer ved en sekvens-spesifikk mekanisme som sikrer introns vil bli fjernet og exons sluttet med den nøyaktighet og presisjon av et enkelt nukleotid. Den skjøting av pre-mrnaer er utført av komplekser av proteiner og RNA-molekyler som kalles spliceosomes.,

Pre-mRNA spleising: Pre-mRNA spleising innebærer nøyaktig fjerning av introns fra det primære RNA-transkript. Den skjøting prosessen er catalyzed av store komplekser kalt spliceosomes. Hver spliceosome er sammensatt av fem underenhetene kalt snRNPs. Den spliceseome er handlinger resulterer i skjøting sammen av to exons og utgivelsen av intron i en lariat form.

Hver spliceosome er sammensatt av fem underenhetene kalt snRNPs (for liten kjernefysisk ribonucleoparticles, og uttales «snurps».,) Hver snRNP er i seg selv et kompleks av proteiner og en spesiell type RNA finnes bare i kjernen kalles snRNAs (small nuclear RNAs). Spliceosomes gjenkjenne sekvensene ved 5′ – enden av intron fordi introns begynner alltid med nukleotider GU og de gjenkjenner sekvenser ved 3′ – enden av intron fordi de alltid ender med nukleotider AG. Den spliceosome cleaves pre-mRNA-sukker-fosfat ryggraden i G, og som starter intron og deretter covalently festes som G til en intern Et nukleotid i intron., Deretter spliceosme forbinder 3′ – enden av den første ekson til 5′ – enden av følgende ekson, spalte 3′ enden av intron i prosessen. Dette resulterer i skjøting sammen av to exons og utgivelsen av intron i en lariat form.

Mekanisme av pre-mRNA spleising.: Den snRNPs av spliceosome ble utelatt av dette tallet, men det viser nettsteder i intron som vekselsvirkningene er catalyzed av spliceosome., I utgangspunktet er bevart G som starter et intron er spaltet fra 3′ – enden av ekson oppstrøms til det og G er kovalent bundet til en intern Et i intron. Deretter 3′ enden av nettopp utgitt ekson er sluttet seg til 5′ – enden av neste ekson, spalte bånd som festes i 3′ enden av intron til tilstøtende ekson. Dette både knytter de to exons og fjerner intron i lariat form.