Proces obróbki potranskrypcyjnej u organizmów eukariotycznych.

Obróbka potranskrypcyjna to szereg modyfikacji dotyczących, uzyskanego w procesie transkrypcji, pierwotnego transkryptu (pre-mRNA), wskutek których powstaje dojrzały mRNA. Obróbka ta ma miejsce u organizmach eukariotycznych, ponieważ proces transkrypcji odbywa się u nich w jądrze komórkowym, a translacja zachodzi w cytoplazmie, zachodzi zatem konieczność transportu mRNA z jądra do cytoplazmy w taki sposób, aby „po drodze” nie uległ uszkodzeniu. Omówione w dalej części tekstu procesy zachodzą w jądrze komórkowym i tylko cząsteczki poddane tym mechanizmom mogą przemieszczać się do cytoplazmy i uczestniczyć w przebiegu translacji. Obróbka pierwotnych transkryptów może także służyć regulacji ekspresji genetycznej.

Na proces obróbki potranskrypcyjna składa się kilka mechanizmów. Należy tu wymienić:

– dołączenie czapeczki guanylowej,

– dołączenie ogonka poliA (poliadenylacja),

– splicing,

– edycję RNA.

    Dołączenie czapeczki guanylowej polega na dołączeniu do końca 5′ cząsteczki mRNA charakterystycznego, nietypowego nukleotydu – metyloguanozyny. Proces przyłączania czapeczki trwa równocześnie z procesem transkrypcji. Rolą czapeczki jest ochrona mRNA przez komórkowymi nukleazami. Zabezpiecza ona mRNA przed degradacją przez enzymy oraz przyczynia się do zwiększenia stabilności cząsteczki RNA. Ponadto, struktura ta umożliwia rozpoznawanie mRNA przez rybosomy.

    Kolejną strukturą dołączaną do mRNA jest ogonek poliA. Ogonek ten jest nicią złożoną z kilkudziesięciu (od 50 do 250) nukleotydów adeninowych (fragment poliadenylowy) dołączanych do końca 3′ mRNA. Struktura ta chroni cząsteczkę przed degradacją. Ponadto, cząsteczka poddana poliadenylacji jest wydajniejszą matrycą w trakcie translacji.

    Splicing to kolejny mechanizm obróbki potranskrypcyjnej. Polega on na wycięciu sekwencji niekodujacych, czyli intronów, oraz połączeniu sekwencji kodujących, czyli eksonów. Wskutek splicingu powstaje cząsteczka mRNA kodująca ciągły łańcuch aminokwasów, od kodonu „START” do kodonu „STOP”. Splicing zachodzi dzięki aktywności kompleksu białek oraz RNA – spliceosomów.

Introny, podlegające, wycięciu charakteryzują się sekwencją GU na końcu 5′ i AG na 3′. Podczas splicingu regiony te są rozpoznawane przez spliceosom, wycinane tak, że introny usuwane są w formie lassa, a eksony zostają połączone ze sobą.

Niektóre introny wycinają się same, a rolę spliceosomu pełni sam intron, pełniący rolę rybozymu (samowycinające się introny).

Ponadto, istnieje również zjawisko splicingu alternatywnego, gdzie dochodzi do łączenia ze sobą różnych eksonów, niekoniecznie według genów. Mechanizm ten opisano po raz pierwszy u Drosophila melanogaster, u których istnieje 38 000 wariantów splicingowych.

Edycja RNA polega na zmianie informacji w cząsteczce RNA przez zmianę jednej zasady azotowej w inną. Może polegać na insercji lub delecji nukleotydów, a także na deaminacji nukleozydów (C → U, A → I). Edycja RNA powoduje, że sekwencja aminokwasowa kodowanego białka jest inna niż wynika to z sekwencji kodującego ją genu.  

Zainteresował Cię ten temat? Chcesz wiedzieć więcej? Wejdź na www.anatomiamatury.pl, wybierz temat i zapisz się na zajęcia z naszego kursu maturalnego z biologii. Otrzymujesz lekcje na żywo, możliwość zadawania pytań, a także dostęp do nagrań.