Chapter 14: Gene Expression

Back to chapter

14.6:

Процессинг пре-мРНК

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Biology

pre-mRNA Processing

Previous Video
14.5: RNA Stability

Next Video
14.7: Types of RNA

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

В клетках эукариотов, заново расшифрованная мРНК называется мРНК-предшественником, или пре-мРНК. Каждая пре-мРНК приобретает две важные модификации. Одна на конце 5-прайм молекулы, называемая кэп, и ещё одна на конце 3-прайма молекулы, называемая хвостом.В состав кэпа на 5-прайме входит один 7-метилгуанозин, модифицированный гуанин-нуклеотид, который прикреплён к первому нуклеотиду премРНК с помощью трифосфатной связи. Специфическая последовательность нуклеотидов к концу транскрипта мРНК, обычно выглядит как A, A, U, A, A, A, A, и называется сигналом полиаденилирования, рекрутирует РНК-связывающий белок и направляет фермент, эндонуклеазу, чтобы вырезать транскрипт на конце 3-прайм сигнальной последовательности. Другой фермент, полиаденилат-полимераза, затем добавляет длинную строку адениновых нуклеотидов, до 200, к концу 3-прайм транскрипта.Кэп на 5-прайме и poly-А хвост на 3-прайме защищают концы транскрипта от деградации. Хвост на 3-прайме также сигнализирует, транспортным молекулам, что транскрипт мРНК готов покинуть ядро. Вне ядра, кэп на 5-прайме помогает рибосоме крепиться к транскрипту, так что может начаться трансляция.Последнее крупное изменение для РНК транскрипта это удаление некодирующих последовательностей, называемых интронами. Комплекс белков и РНК, называемый сплайсеосомой, ищет маркеры на концах интронов, вырезает интроны из транскрипта, и объединяет оставшиеся экзоны, которые являются последовательностями, кодирующими для белков.

14.6:

Процессинг пре-мРНК

В эукариотических клетках транскрипты, созданные РНК-полимеразой, перед выходом из ядра модифицируются и обрабатываются. Необработанная РНК называется мРНК-предшественником или пре-мРНК, чтобы отличить ее от зрелой мРНК.

После того, как около 20-40 рибонуклеотидов были соединены вместе с помощью РНК-полимеразы, группа ферментов добавила «кэп»; до 5 & Rsquo; конец растущей расшифровки. В этом процессе 5 & Rsquo; фосфат заменяется модифицированным гуанозином, к которому присоединена метильная группа. Это 5 & Rsquo; cap помогает клетке отличать мРНК от других типов РНК в клетке и играет роль в последующей трансляции.

Во время транскрипции или вскоре после нее большой комплекс, называемый сплайсосомой, вырезает различные части транскрипта пре-мРНК, присоединяясь к оставшимся последовательностям. Последовательности РНК, которые остаются в транскрипте, называются «экзонами». (выраженные последовательности) в то время как удаленные части называются «интронами». Интересно, что один сегмент РНК может быть экзоном в одном типе клеток и интроном в другом. Точно так же одна клетка может содержать несколько вариантов транскрипта гена, который был подвергнут альтернативному сплайсингу, что позволяет производить несколько белков из одного гена.

По завершении транскрипции фермент добавляет примерно 30-200 адениновых нуклеотидов к 3 & rsquo; конец молекулы пре-мРНК. Этот поли-А-хвост защищает мРНК от деградации в цитоплазме. Затем зрелая мРНК покидает ядро для трансляции.

Suggested Reading

Darnell, James E. "Reflections on the history of pre-mRNA processing and highlights of current knowledge: a unified picture." RNA 19, no. 4 (2013): 443-460. [Source]

Ramanathan, Anand, G. Brett Robb, and Siu-Hong Chan. "mRNA capping: biological functions and applications." Nucleic Acids Research 44, no. 16 (2016): 7511-7526. [Source]

Semlow, Daniel R., and Jonathan P. Staley. "Staying on message: ensuring fidelity in pre-mRNA splicing." Trends in Biochemical Sciences 37, no. 7 (2012): 263-273. [Source]