Цитоплазма мен сыртқы ортада К+, Na+ иондарын белгілі бір арақатынаста ұстау

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.

1. Сплайсеосоманың сол жақ (ГУ)ұштарын кіші ядролық РНҚ-ң У1, ал оң жақ ұшынкішіядролық РНҚ-ңУ5таныйды.

   
   

2. Кіші ядролық РНҚ интрондар ішінде болатынбасқада консенсустық «жеке сайтты»,қатардытаниды.

   
   

3. 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.