Prelucrarea RNAs mici

Spre deosebire de cele mai multe URNK de bază care sunt transcrieri ale ARN-polimerazei II, U6 snRNA, MRP ARN (vezi., Etc) și alte câteva ARN mici transcrise cu ARN polimeraza III. U6 snRNA este cel mai snRNA evoluționist conservate și în același timp cel mai important pentru identificarea 5 / alipire-site-uri. 5 / Sfârșitul de conserve snRNA transcript U6 # 945; -fosfatnuyu gruparea O-metilarea protejat, spre deosebire de cap 2,2,7-trimetilguanozinovogo, care este format din 5 / aminoterminal majoritatea moleculelor snRNA transcrise de ARN polimeraza II. nucleotidele interne U6 snRNA suferă modificări similare cu modificarea ARN-ului ribozomal, care are loc în nucleoli (vezi. Secțiunea următoare). La 3 / terminal este oligo-U definind un fragment de terminare a transcrierii. Acest fragment a fost alungit mai întâi în reacție nu este dependentă de matrice La autoantigen și apoi scurtat la 5 resturi de U, pentru a forma 2 / -3 / sfârșitul -tsiklofosfatnogo. Aceasta permite de a lega complexul de șapte LSM proteine ​​(LSM - l Ike proteina Sm - proteina similare Sm-proteine ​​incluse în alte complexe U snRNPs) necesare pentru a forma ansamblului U4 / U5 / U6 tri-snRNPs implicate în despicare. Deși prelucrarea altor RNAs mici transcrise de ARN polimeraza III, se cunoaște puțin din aceste transcrieri au fost metilat pe O-5 / aminoterminal și supus tunderea la 3 / terminal.

Prelucrarea transcripților ARN polimerazei I

În nucleele celulelor eucariote, prezența mare puternic colorate cu coloranți sau vizibile în mod clar un microscop electronic formațiuni dense numite nucleoli. Istoria studiului lor de mai mult de 100 de ani. In nucleol ca procedee cunoscute în prezent continua sinteza si asamblarea particulelor primare ribozomale. electron timpuriu studiul microscopic al nucleoli dispersate în soluții de tărie ionică scăzută, au relevat o serie întreagă de structuri similare în aparență la pomul de Crăciun (vezi. fig.). Acum este cunoscut faptul că fiecare astfel de „pom de Crăciun“ reprezintă una repetare unitate de ADNr (adică, o singură genă a ARN-ului ribozomal de aproximativ 100-200 gene tandem repetate) transcrise de ARN polimeraza I. ADN ribozomal formează o tulpină „arbore“, este sintetizat prin pre -rRNK formulare „ramuri“, precum și complexele de prelucrare care conțin U3 snoRNK care se leagă rapid la nou produs ARNr departe de procesare 5 / -site, formează 5 / terminali „mărgele“ care arata ca un ornament.

Dintre aceste molecule precursoare lungi (

47S, care este de aproximativ 14 kb în eucariotele superioare și

35S sau aproximativ 7 kilobaze drojdie) clivat ulterior 18S-, 5.8S- și 28S-ARNr, care sunt folosite pentru a forma subunitățile mici și mari de ribozomi. În timpul acestor reacții endonucleolitică și exonucleolytic de prelucrare ralichayuschiesya dimensiuni distanțiere exterioare și interioare transcrise (e xternal și i nternal t ranscribed s pacers -. ETS și respectiv STI) sunt eliminate și distruse ulterior prin repetarea introni soarta moleculelor pre-mARN. Reacțiile de scindare apar atât în ​​interiorul ei înșiși distanțiere transcrisă, și pe capete. În mod surprinzător, reacția de scindare pe diferite site-uri de prelucrare fundamental diferite. Prelucrarea moleculelor pre-ARNr nu este numai în reacțiile de tăiere, dar, de asemenea, în reacțiile de modificare, care sunt expuse la aproximativ 200 de resturi de nucleotide în compoziția specifică a transcriptului primar. In plus, aproximativ 80 de proteine ​​ribozomale se leagă rapid în nucleoli cu pre-ARNr și mai multe proteine ​​suplimentare asociate cu domeniul citoplasmatic al pre-ARNr 18S-fragment corespunzător. Datorită faptului că moleculele pre-ARNr sunt cele mai abundente in celula, ele sunt detectate primul transcripte pentru care a fost demonstrat de prelucrare, și multe dintre trăsăturile caracteristice ale acestora au fost stabilite înainte de dezvoltarea metodelor de obținere a ADN-ului recombinant.

Deja cunoscut de ceva timp ca mici particule nucleolari RNP (snoRNP) participă la tăierea mari transcrieri pre-ARNr. Cu toate acestea, se pare că există unele diferențe în calitatea setului de particule implicate în prelucrarea ARNr în drojdie și mamifere. De exemplu, complex U3 snoRNP importanță fundamentală pentru etapa foarte timpurie a tăierii -primul procesare eveniment pre-ARNr în pre-ARNr mamifer - într-un loc situat într-un transcris extern distanțier (ETS) la 5 / terminus al transcrierii, care au format „bile“ „pom de Crăciun“ (la mamifere, această etapă de prelucrare include, de asemenea, molecule U14, U17 și E3 snoRNK). complex U3 snoRNP oferă, de asemenea, o tăietură în distanțierul intern transcrise 1 (ITS1) și drojdia în eliberarea 18S mature U22 și U14 ARN ARNr-participante. U14 molecula de ARN joaca rolul chaperone, oferind pliere regiunea interioară a porțiunii corespunzătoare mamiferelor 18S-ARNr. U8 molecula de ARN implicate în porțiunea de tăiere a transcrierii în cadrul ITS1 și asigură o tăiere (secționarea) transcrise extern distanțier (ETS) 3 / terminus al transcriptului. În același timp, drojdia în aceeași zonă de prelucrare include MRP-ARN și RNaza III. Interesant, MRP este un alt complex RNP, care cuprinde ARN și utilizează opt proteine ​​comune RNaza P. Mai mult, scindează MRP eucariotă pre-ARNr la un site similar cu site-ul pe care acționează RNaza P la excizia ARNt de pre- procariot ARNr. După aceste scindări endonucleolitică specifice fragmentelor generate de tundere cu 5 / → 3 / - și 3 / → 5 / -ekzonukleaz (vezi secțiunea "exosomes".).

Recent, sa constatat că în prelucrarea moleculelor rARN este implicat peste 100 de complecși snoRNP suplimentari. Ele efectuează funcția conductoarelor de molecule rARN dirijate reacție 2 / O-metilare a aproximativ 110 și site-uri de reacție psevdouridilirovaniya la 95 de site-uri la mamifere (și mai puțin și drojdie). Fiecare dintre aceste snoRNK cuprinde una sau mai multe segmente de 10-20 nucleotide complementare la modificarea site-ului ARNr. O astfel de împerechere are loc exact în acele zone care sunt supuse unor modificări. Molecule snoRNK directioneaza 2 / O-metilarea disting prin prezența secvențelor numite blocuri de C și D, care se leaga 2 / O-metilaza. Pe de altă parte, cei care snoRNK psevdouridilirovanie directe cuprind blocuri și H ASA și sintaza leagă pseudouridine. reacția de metilare și psevdouridilirovaniya limitată cele mai înalt conservate secvențele din rRNA apar imediat după transcriere și, eventual, coordonat cu ARNr pliere. Interesant, unele snRNA expuse, de asemenea, de metilare snoRNK mediată care are loc, probabil, în nucleoli. Astfel, procesarea pre-ARNr transcriptele depinde de participarea a numeroase ARN mici implicate în modificarea, tăiere și pliere condiții 18S-, 5.8S- și 28S-ARNr, care în asamblare cu proteine ​​exportate în citoplasmă pentru participarea la procesul de traducere ca mic și subunitatea mare ribozomale.

Sarcina, care trece prin fenomenul de molecule de ARN de procesare, indiferent dacă acestea sunt transcrieri sintetizate prin ARN-polimerazei I, ARN polimeraza II sau ARN polimeraza III, este acea regiune inutilă (exces) (secvență) în moleculele ARN-ul a fost îndepărtat prin exonucleaze. exonuclease Cunoscut care poate degrada ARN în 5 / → 3 /. în timp ce altele îndepărtate secvențe redundante în 3 / → 5 /. Recent, un complex proteic mare a fost găsit, cuprinzând o multitudine de 3 / → 5 / -ekzonukleaz care sunt importante pentru procesarea unui număr mare de molecule de ARN; funcționarea complexului depinde de prezența acestor proteine. Acest complex se numește exosomes. degajări Exosomul (3) capace / terminus precursor ARNr, snRNA și ARN mici nucleolar și clivează pre-ARNm despicare și nu au fost supuse regiunea distanțier rRNA degradate.