Back to chapter

14.6:

pre-mRNA İşleme

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

– [Eğitmen] Ökaryotik hücrelerin içinde, yeni kopya edilen mRNA’ya öncü mRNA, veya ön mRNA denir. Her ön mRNA iki önemli modifikasyona uğrar. Biri, molekülün başlık denen beş üssü ucunda, ve diğeri molekülün kuyruk denen üç üssü ucundadır. Beş üssü başlık, ön mRNA’nın ilk nükleotitine bir trifosfat bağıyla bağlanmış olan, modifiye bir guanin nükleotitinden, tek bir 7 metil guanozinden oluşur. Ön mRNA kopyasının ucuna doğru özel bir nükleotit dizisine ki bu, genellikle A, A, U, A, A, A olup, adı poliadenilasyon sinyalidir, kopyayı sinyal dizisinin üç üssü ucunda kesmek için bir RNA bağlayıcı protein oluşturur ve bir enzim olan endonükleazı yönetir. Sonra farklı bir enzim olan polyadenilat polimeraz, 200’e kadar, uzun bir adenin nükleotit dizisini, kopyanın üç üssü ucuna ekler. Beş üssü başlık ve üç üssü poly-A kuyruk kopyanın uçlarını bozulmaya karşı korur. Ayrıca üç üssü kuyruk, mRNA kopyasının çekirdekten ayrılmaya hazır olduğu sinyalini taşıma moleküllerine gönderir. Çekirdeğin dışında, beş üssü başlık ribozomun kopyaya bağlanmasına yardımcı olur, böylece translasyona başlayabilir. Bir RNA kopyasının son büyük değişikliği, intronlar denen kodlama dışı dizilerin kaldırılmasıdır. Spliceosom denen bir protein ve RNA kompleksi, intronların uçlarındaki işaretleri arar, intronları kopyalardan keser, ve proteinler için kodlama yapan diziler olan, kalan ekzonları birbirine bağlar.

14.6:

pre-mRNA İşleme

Ökaryotik hücrelerde, RNA polimeraz tarafından yapılan transkriptler çekirdekten çıkmadan önce modifiye edilir ve işlenir. İşlenmemiş RNA, olgun mRNA'dan ayırt edilmesi için öncü mRNA veya pre-mRNA olarak adlandırılır.

Yaklaşık 20-40 ribonükleotid, RNA polimeraz ile birleştirildikten sonra, bir grup enzim, büyüyen transkriptin 5’ ucuna bir “başlık” ekler. Bu süreçte, bir 5’ fosfat, kendisine bağlı bir metil grubu olan modifiye edilmiş guanozin ile değiştirilir. Bu 5 ’ başlık, hücrenin mRNA'yı hücredeki diğer RNA türlerinden ayırt etmesine yardımcı olur ve sonraki translasyonda rol oynar.

Transkripsiyon sırasında veya kısa bir süre sonra, spliceozom adı verilen büyük bir kompleks, pre-mRNA transkriptinin çeşitli kısımlarını keserek geri kalan sekansları yeniden birleştirir. Transkriptte kalan RNA dizilerine “eksonlar” (ifade edilen diziler) denmesine karşın kaldırılan kısımlar “intron” olarak adlandırılır. İlginç bir şekilde, tek bir RNA segmenti, bir hücre tipinde bir ekson ve diğerinde bir intron olabilir. Benzer şekilde, tek bir hücre, alternatif olarak eklenmiş bir gen transkriptinin birden çok varyantını içerebilir ve bu da tek bir genden birden çok proteinin üretilmesini sağlar.

Transkripsiyon tamamlandığında, bir enzim pre-mRNA molekülünün 3 ’ ucuna yaklaşık 30-200 adenin nükleotidi ekler. Bu poli-A kuyruğu, mRNA'yı sitoplazmada bozulmaya karşı korur. Olgun mRNA daha sonra translasyon için çekirdekten çıkar.

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]