Посттранскрипциялықмодификация
Транскрипцияның алғашқа өнімі немесе ядролық РНҚ, цитоплазмалық РНҚ қарағандаактивті емес (жетілмеген)және одан әлде қайда ұзын болады. Жетілмеген ядролық РНҚқұрамында ақпараты бар, кодталатын қатарлардан (экзондардан) және ішінде ақпаратыжоқнемесекодталмайтынқатардан(интрондар)тұрады.
Транскрипцияның алғашқа өнімі а-РНҚ, гетерогенді ядролық РНҚ(гя РНҚ) деп аталадынемесе про-а-РНҚ,онда 500-50000нуклеотидтер қатарыболады.
Гя-РНҚәртүрліөзгерістергеұшырауымүмкін:
КейбіргендердіңтранскриптыРНҚ-ыцитоплазмағаөтпейді,жетілгенцитоплазмалықРНҚайналмайды,ядрода-ақжойылады.
Алғашқы әрбір геннің РНҚ транскрипты толықтай процессингке ұшырамайды,тек ядролық РНҚ біраз ғана (25%) бөлігі жетілгена-РНҚ айналады. Қалған 75% ядродажойылады.СоныментекбарлықРНҚтек5%ғана цитоплазмаға өтеді.
Ядролық РНҚ жетілген функциональды активтіа-РНҚ айналуы және цитоплазмаға немесепроцессингте іскеасады:
1.ЯдролықРНҚ-ныңцитоплазмағаөтіп,жетілген,функциональдыактивтіа-РНҚ-ғаайналуынемесепроцессингмынаәрекеттердіқамтижүреді:
«Қалпақ» жалғану немесе«кэп» жалғану. «Кэп» жалғану үдерісі пре-а-РНҚ-ның 51 –ұшына метилденген гуанозиннің жалғануы. Мұны 7 метилгуанин (7-МеГ немесе m7Г) депатайды,ол5/–5/арасындағасирек байланыстытүзеді.
«Кэп» жалғану РНК – полимераза II транскрипцияның инициация сайтынан ажырауынадейінжәненуклеотидтердіңқырқылуыменсплайсингүдерісініңбасталуынадейінбасталады.Кейде«Кэп»жалғанунуклеотидтердіңқантмолекуласыныңқосымшаметилденуі 5/-ұшына (7-Мег-5/-РРР-5/), рибозаның 3/ ұшының Г немесе Аметилденуімоно-жәнетрифосфаттануынасайкеледі.
«Қалпақ»жалғанудыңбиологиялықмаңызы«сар»-қалпақа-РНҚ–нынуклеазаферменттерініңбұзуәрекетіненқорғайды,соныменқатарақуыздыңбиосинтезінеқатынасатынфакторлардыңа-РНҚ-нытаныпбайланысуынакөмектеседі.Мұндай7-МеГ-
«қалпақ»гистондыбелоктардыңа-РНҚ-даболмайды.
Полиадениндік «құйрықтың» жалғануы, а-РНҚ-ның 3/ұшына поли-А-фрагменттіңжалғауыекікезеңнентұрады:
а)эндонуклеазаферментіпре-а-РНҚ-ны(біріншіреттіктранскриптті)белгіліучаскеде кеседі.
б) пре-а-РНҚ-ның кесілгеннен кейінгі түзілген 31 ұшына полиаденилдік фрагмент(«құйрық»)жалғанады.Бұлүшінарнайыфермент–поли-(А)-полимеразақатынасыпсубстратретіндеАТФ-тыпайдаланады,процестіңөзінполиаденилденудепатайды.Жалғанған полиаденилдік фрагмент шамамен 200-ге жуық нуклеотидтен тұрады. Әдеттеполиаденилденупре-а-РНҚ-ның30%қамтижүрсе,жетілгена-РНҚтізбегінің-70%жуығынқамтиды.
Көптегена-РНҚгистондыақуыздары31ұшындаполиаденилденужүрмейдіяғнипроцессингполи–Ажалғанусызөтеді.
ПроцессингкішіядролықРНҚУ(У7snRNA)57жұпнегіздерэкстенсивтікомплементарлыжұптасуыгяРНҚгистондыақуыздарыменбайланысыарқалыіскеасырылады.
РНҚсплайсингі-алғашқытранскриптанкодталмайтынқатардыңнемесе
интронның қырқылуын және РНҚ-ың қалған фрагменттерінің, кодтаушы қатардың немесеэкзондардың тігілуінен жетілген функциональдық активті а-РНҚ молекуласының түзілуінбақылайтынүдеріс.
Пре-а- РНҚ-дағы интрондардың қырқылып түсуі мен экзондардың жалғану механизмдеріжайлы нақты дәйекті мәліметтер әлі де жеткіліксіз. Әр интронды учаскенің басы менаяғынданақтыконсенсустықнуклеотидтержүйесіорналасқан:кез-келгенинтронәрдайымГ-У-менбасталып,А-Гдуплетіменаяқталады.Екіншіден,бұлнуклеотидтікжүйелердідұрыстаныптабуүшінарнайыкішіядролықРНҚ-лардыңбелоктықбөлшектері(snRNP)қатысады.
Сплайсеосоманың сол жақ (ГУ)ұштарын кіші ядролық РНҚ-ң У1, ал оң жақ ұшынкішіядролық РНҚ-ңУ5таныйды.
Кіші ядролық РНҚ интрондар ішінде болатынбасқада консенсустық «жеке сайтты»,қатардытаниды.
Кіші ядролық РНҚ-ң У4 және У6сплайсеосомалар түзуге қатысады, бірақ олардың роліәлібелгісіз.
Сплайсинг механизміаса дәлдікпен жүруі тиіс, интрондың қырқылуы мен экзондардыңтігілуіндекететінқателіктертігілгенкодондардыңкодталуыныңбұзылуынаәкеледі,соның нәтижесіндемутанттыақуыздың түзілуінемесеоныңсиинтезделмеуімүмкін.
Сплайсингтің молекулалық механизміжетілген РНҚ молекуласына бастама беретінРНҚ(про- а-РНҚ,гетерогендіядролықРНҚ) біріненсоң біріретпен жүретін күрделіүдерісі.
КішіядролықРНҚ(мяРНҚ)жәнеақуыздарсплайсингүдерісінеәсеретеотырыптиімділігіне әсер етеді.Кіші молекулалық РНҚ-ң гя-РНҚ молекуласымен бірігуі (про –а-РНҚ) Г – Ц және А – У комплементарлы ұстанымы бойынша іске асады.Интрондардыңқырқылыпалыныптасталуыжүреді,егерэкзондаршекарасындабіржағындаалмаспайтынГУ(консенсусты)нуклеотидтеріекіншіжағындаАГболатынболса.Нүктелікмутациянәтижесіндебұлнуклеотидтердіңалмасуыжүретінболса(мысалыгуаниннің (Г) адининге (А)сплайсинг бұзылады, мутантты ақуыз түзіледі немесеақуызтүзілмейді.Мысалы,мұндай мутацияадамгемоглобинініңгененорыналған,тұқымқуалайтынанемияғаәкеледі.
Экзондаршекарасындағынуклеотидтерарасындағыүзілістерэкзон1менинтронарасында аденинмен интронныңбірінші нуклеотидінің (Г) байланысы ілмектің пайдаболуынаәкеледі,нәтижесіндеинтрондаралыныпэкзондарбір-біріментігіледі.Экзондардың сплайсингінің арасында кіші ядролық (мя РНК) РНҚ үш типті 2,5, және 6болады. Кіші ядролық (мя РНК)РНҚмолекуласындажұптаспаған нуклеотидтер 5 РНҚқос спиральды ілмегін түзеді. Ілмек нуклеотидтері экзондармен сутекті байланыс түзіп,бірін-біріжақынұстаптұрады.
Кіші ядролықРНК 2(мя РНК)молекуласыинтрондарарасындағыбайланысты ұстайотырып,мяРНҚ6бөлігімен«жұптасады».Аралыққұрылымныңерекшелігідесол,интрондар шетіндегі екі гуаниндер арасындағы байланысты түзеді. Мұндай байланыстарэкзондарды ұстап тұрады да сплиайсингті қамтамасыз етеді. Кіші ядролық РНК 6(мяРНК)сплайсингтіңбелгілібіркезеңіндеактивтіболады.
Сплайсингүдерісінеферменттікқызметатқаратынбірқатарбелоктарқатынасады:
энергиякөзіретіндеқызметатқаратын белоктарАТФ-азалар;
РНҚ-геликазалар–сплайсингбарысында түзілгенқосарлана ширатылған РНҚ-РНҚтізбектерді тарқатудыжәне кіші ядролық РНҚ-лар арасындағыРНҚ-РНҚ-лық (мысалы,мя РНК 4- мя РНК 6) өзара әрекеттесулерді бұзу арқылы ДНҚ молекулаларының арасындажаңа байланыстардыңтүзілуінқамтамасызететінферменттер.
Олай болса, сплайсинг күрделі үдеріс, оның реакциялары рибонуклеотидтік ірі кешенде,бірнешеРНҚмолекулаларыжәнеондағанбелоктардыңқатынасуыменжүреді.
Достарыңызбен бөлісу: |