Лекция 7 Володина Наталья

Процессинг РНК Сплайсинг Добавление СAP, poly A Альтернативный сплайсинг Процессинг тРНК и рРНК Рибозимы Деградация РНК

Первичный транскрипт Комплементарный кодирующей цепи ДНК –Модификации мРНК создают рамку считывания Процессинг РНК Сплайсинг –тРНК – сплайсинг, отрезание последовательностей на 5 and 3 концах и модификация оснований –рРНК вырезаются из единой пре-рибосомной РНК, содержащей по одной копии 18, 5.8 and 28S рРНК

Интроны Последовательности РНК вырезаемые в процессе превращения первичного транскрипта в мРНК В основном характерны для более развитых организмов –Очень мало у бактерий –У эукариот особенно часто встречаются у высокоразвитых организмов, особенно в составе одного и того же гена Гены без интронов Например кодирующие гистоны Также не процессируются

Интроны Изначально описаны у Аденовируса и у гена куриного овальбумина –Ген и мРНК были денатурированы и гибридизованы между собой –Электронная микроскопия обнаружила образование петель где присутствовали интроны

Интроны 4 класса – ядерная и не-ядерная рРНК, тРНК и мРНК – не-ядерная мРНК не у животных –Ядерная мРНК –тРНК сплайсинг, требующий эндонуклеазу и АТФ

Первая группа Катализируется самой мРНК Трансэстерификация не требует затраты энергии и протекает спонтанно Интрон впоследствии разрушается Требует участие Гуанозина, который остается на интроне Гуанозин разрушает и вклинивается в 5 конец интрона

Вторая группа Подобно Группе 1 но с участием внутреннего Аденина Образуется характерная структура Лассо Также само-катализ

Сплайсинг ядерной мРНК С участием маленьких рибонуклеопротеиновых частиц - small nuclear ribonucleoprotein complexes (snRNPs) –Содержащих snРНК –Необходимы для образования сплайсеосомы

Механизм сплайсинга u/animations/mrnas plicing/movie.htmhttp://vcell.ndsu.ed u/animations/mrnas plicing/movie.htm

Сплайсинг ядерной мРНК Границы интрон-экзон распознаются малыми ядерными РНК Консенсусные последовательности в интронах гибридизуются с snRNAs Белки и другие мя(sn)РНК собираются в сплайсеосому на транскрипте Неспаренный А на 3 конце интрона атакует 5 границу интрон-экзон –Образуется лариатная структура Нуклеотидное замещение Образрование сплайсеосомы требует АТФ

Сплайсинг, требующий ферментов Некоторые тРНК дрожжей Специальные ферменты требуются для узнавания, разрезания и склеивания Напимер, киназа, РНК лигаза

Процессинг мРНК u/animations/mrnap rocessing/movie- flash.htmhttp://vcell.ndsu.ed u/animations/mrnap rocessing/movie- flash.htm

Кэппинг 7-methyl (метил) G добавляется к 5 концу мРНК в ядре Вначале добавляется GTP Этот G затем метилируется

Полиаденилирование Транскрипция останавливается вскоре после последовательности AAUAAA Конец первичного транскрипта отрезается после этой последовательности –3 гидроксильная группа – субстрат для добавления ААААА ферментом полиаденилат- полимеразой примерно 200 п.о.

Альтернативный сплайсинг Разные мРНК из одного и того же гена В зависимости от типа клетки Потому что мяРНКи и компоненты сплайсеосомы – разные в разных клетках

Альтернативный сплайсинг Пропускание экзонов Целый экзон может быть пропущен Тяжелая цепь миозина в развитии плодовой мушки Исключение одной из границ 3

Альтернативный сплайсинг Скрытые точки сплайсинга Экзоны также могут добавляться Альтернативный экзон обычно не узнается Сайты сплайсинга могут также разрушаться мутациями В таком случае клетка может выбрать скрытый сайт внутри гена, обычно не используемый для сплайсинга

Примеры альтернативного сплайсинга Не соответствует догме: 1 ген – 1 белок Splicing-Alternative-splicing.htmlhttp://science.jrank.org/pages/2950/Gene- Splicing-Alternative-splicing.html

Процессинг т РНК и рРНК Прокариоты (тРНК и все рРНК на одном транскрипте) Эукариоты 18S, 5.8S and 28 S рРНК сделаны как один длинный транскрипт. Он разрезается в отдельные рРНК с помощью ферментов

тРНК Концы первичного транскрипта обрезаются РНКазой Р и РНКазой D, CCA на 3 конце энзиматически полимеризуется –Эта последовательность важна для связывания с амино кислотой Потом происходит сплайсинг специфического сегмента И модификация отдельный оснований (до сплайсинга)

Рибозимы Каталитические РНК –Пример – само-сплайсинг –Некоторые интроны группы I могут катализировать реакции трансэстерификации –Однако рибозимы нестабильны и легко разрушаются РНКазами

Деградация РНК Количество РНК как и количество белков регулируется в клетке Деградация у эукариот –полиА хвост разрушается эндонуклеазами –Убирается кэп –Дальше РНК разрушается с 5 конца Разрушение РНК производят экзонуклеазы и они могут быть заторможены вторичными структурами в РНК, например – «шпильками» Экзонуклеазы белки из группы нуклеаз, отщепляющие концевые мононуклеотиды от полинуклеотидной цепи путем гидролиза фосфодиэфирных связей между нуклеотидами. Эндонуклеазы белки из группы нуклеаз, расщепляющие фосфодиэфирные связи в середине полинуклеотидной цепи

Обсуждение Ваши комментарии, вопросы Деление на группы для презентаций Выбор темы