Back to chapter

14.6:

עיבוד טרום-רנ״א שליח

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

Languages

Share

בתאים איקריוטיים, המתקבל משעתוק mRNA ראשוני mRNA נקרא, pre-mRNA או. ראשוני מקבל mRNA כל שני שינויים חשובים. אחד בקצה ה-5’של Cap המולקולה, הנקרא, ושני בקצה ה-3’של המולקולה, הנקרא זנב.בקצה ה-5’מורכב Cap-ה משייר 7-מתיל-גואנוזין בודד, נוקלאוטיד גואנין שעבר שינוי, המחובר לנוקלאוטיד הראשון הראשוני mRNA-של ה באמצעות קישור טריפוספט. רצף ספציפי של נוקלאוטידים לקראת סוף תעתיק הראשוני mRNA-ה, AAUAAA בדרך כלל, המכונה סיגנל לפוליאדנילציה, RNA מגייס חלבון קושר ומכוון אנזים אנדונוקלאז, לבקע את התעתיק בקצה ה-3’של רצף הסיגנל. לאחר מכן, אנזים שונה, פוליאדנילט פולימראז, מוסיף מחרוזת ארוכה של נוקלאוטידים של אדנין, שמספרם מגיע ל-200, לקצה ה-3’של התעתיק.בקצה ה-5 Cap-ה בקצה ה-3 Poly A-וזנב ה מגנים על קצוות התעתיק מפני התפרקות. הזנב בקצה ה-3’מאותת גם למולקולות נשא mRNA-כי תעתיק ה מוכן לעזוב את הגרעין. מחוץ לגרעין, בקצה ה-5’עוזר Cap-ה לריבוזום להיקשר לתעתיק כדי שיוכל להתחיל בתרגום.השינוי העיקרי האחרון RNA-בתעתיק ה הוא הסרת רצפים לא-מקודדים הנקראים אינטרונים. RNA-מערכת של חלבונים ו, המכונה ספלייסוזום, מחפש סמנים בקצוות האינטרונים, מבקע את האינטרונים מהתעתיק, ומחבר יחד את האקסונים הנותרים, שהם הרצפים המקודדים לחלבונים.

14.6:

עיבוד טרום-רנ״א שליח

In eukaryotic cells, transcripts made by RNA polymerase are modified and processed before exiting the nucleus. Unprocessed RNA is called precursor mRNA or pre-mRNA, to distinguish it from mature mRNA.

Once about 20-40 ribonucleotides have been joined together by RNA polymerase, a group of enzymes adds a “cap” to the 5’ end of the growing transcript. In this process, a 5’ phosphate is replaced by modified guanosine that has a methyl group attached to it. This 5’ cap helps the cell distinguish mRNA from other types of RNA in the cell and plays a role in subsequent translation.

During or shortly after transcription, a large complex called the spliceosome cuts out various parts of the pre-mRNA transcript, rejoining the remaining sequences. RNA sequences that remain in the transcript are called “exons” (expressed sequences) while portions removed are called “introns”. Interestingly, a single RNA segment can be an exon in one cell type and an intron in another. Similarly, a single cell can contain multiple variants of a gene transcript that has been alternatively spliced, enabling the production of multiple proteins from a single gene.

When transcription is completed, an enzyme adds approximately 30-200 adenine nucleotides to the 3’ end of the pre-mRNA molecule. This poly-A tail protects the mRNA from degradation in the cytoplasm. The mature mRNA then exits the nucleus for translation.

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]