11.4: העברה של mRNA מווסת

באוקריוטים, התעתיק והתרגום מחולקים למדור; mRNA מסונתז תחילה בגרעין ולאחר מכן מועבר באופן סלקטיבי לציטופלזמה לצורך סינתזת חלבון. לפני ההעברה, קדם-mRNA עובר מספר שלבים של שינויים לאחר שעתוק, כולל שחבור, כיסוי 5' ותוספת של זנב פולי-אדנין. חלבונים שונים נקשרים לקדם-mRNA במהלך שינויים אלה. העברת mRNA מתרחשת בעזרת חלבונים רבים הממלאים תפקידים ספציפיים בשלבים שונים של העברת mRNA. לדוגמה, mRNA מיוצא דרך מתחמי הנקבוביות הגרעיניות בעזרת חלבון יצואן, שהוא הטרודימר של גורם יצוא גרעיני 1 ושל טרנספורטר יצוא גרעיני 1. חלבונים אלו מזהים רצפי נוקלאוטידים ספציפיים או מבני לולאת גזע שנוצרו על ידי ה-mRNA ו יכול לקשור סוגים שונים של mRNA עם תכונות קישור דומות.

mRNA מועבר בדרך כלל מהגרעין רק לאחר עיבוד מלא. עם זאת, חלק מה-RNA מנגיפים ספציפיים, כגון נגיף הכשל החיסוני האנושי (HIV), יכול לעקוף כלל זה. HIV מעביר חלק מהאינטרונים שלו הנושא פרה-mRNA מהגרעין לציטופלזמה בעזרת חלבון הנקרא Rev. Rev מקודד על ידי HIV RNA ונקשר לרצפים הספציפיים הנמצאים בתוך האינטרונים קדם-mRNA וכן לייצוא הגרעיני קוֹלֵט. זה מקל על ההובלה של הקדם-mRNA נושא האינטרונים לציטופלזמה.

גורל ציטופלזמי של ה-mRNA המועבר

לאחר ההעברה לתוך הציטופלזמה, המסע הנוסף של ה-mRNA בתוך הציטופלזמה תלוי במידה רבה בשאלה אם הוא מקודד לחלבון ספציפי לאברון, הפרשה או חלבון משטח התא. במקרה של חלבונים ספציפיים לאברונים, החלבון המיוצר יועבר לאברון המתאים בעזרת רצף פפטיד איתות. מצד שני, אם mRNA מסוים מייצר חלבון מפריש, ה-mRNA יופנה לרשת האנדופלזמית יחד עם הריבוזום והפפטיד המתהווה הקשורים אליו. זה יקרה בשלבים הראשוניים של סינתזת החלבון, וקומפלקס ה-mRNA-ריבוזום המועבר יישאר על הרשת האנדופלזמית עד להשלמת סינתזת החלבון.

לעומת זאת, חלק מה-mRNA מועברים למיקומים ספציפיים בציטופלזמה לפני תחילת ייצור חלבון. אותות לוקליזציה כאלה, הידועים כאזורי מיקוד, נמצאים באזורי ה-3' הלא מתורגמים של ה-mRNA. הובלת mRNA למיקום היעד יכולה להיות אקראית או מכוונת על ידי חוטי ציטושלד. לוקליזציה כזו של mRNA לא רק עוזרת לתאים לייצר ריכוזים גבוהים של חלבונים ליד מיקום היעד, אלא היא גם מבטלת את הצורך של התא להשתמש במשאבים כדי להעביר את החלבון ליעדו הסופי.