Posttranskripčné úpravy
POSTTRANSKRIPČNÁ ÚPRAVA RNA je súbor enzymatických reakcií, ktorými sa primárny transkripčný produkt mení na zrelú molekulu RNA.
PROKARYOTICKÁ mRNA
Prokaryotická DNA aj mRNA majú exónovú štruktúru, to zn., že sú zložené z úsekov, ktoré majú kódovací zmysel a teda sa prepisujú, resp. prekladajú. Je to tak preto, lebo prokaryotické gény sú kratšie, jednoduchšie a presne definované. Prokaryotická mRNA teda nepodlieha zostrihu, iba niektorým špecifickým úpravám.
1. SYNTÉZA ČIAPKY ( CAP )
Na 5´koniec mRNA sa kondenzáciou pridáva guanínový nukleotid metylovaný v polohe 7
Jej funkcia je:
- Čiapka je rozpoznávaná iniciačnými faktormi translácie
- Zvyšuje účinnosť translácie
- Chráni 5´koniec mRNA pred pôsobením exonukleáz
Jej tvorbu katalyzujú 4 enzýmy:
· RNA transferáza: katalyzuje uvoľnenie fosfátu z 5´konca
· Guanyltransferáza: katalyzuje pripojenie GMP na 5´koniec a uvoľnenie difosfátu
· Metyltransferáza: katalyzuje naviazanie metylovej skupiny na 5´koniec
· Metyltransferáza II.: katalyzuje metyláciu ribózy prvého nukleotidu kódovaného DNA
2. METYLÁCIA VNÚTORNÝCH ADENYLOVÝCH ZVYŠKOV V POLOHE C6
Niektoré adenínové bázy sa metyláciou menia na 6-aminopurín
3. PRIPOJENIE POLY(A)-ÚSEKU
Na 3´koniec mRNA sa viaže hexanukleotid AAUAAA a následne cca 200 adenylátových skupín za vzniku poly(A)
Reakciu katalyzuje polyadenylátpolymeráza – poly(A)polymeráza
Funkcie poly(A):
- Stabilizuje molekulu mRNA pri prechode cez jadrovú membránu ( preto je zriedkavejší u prokaryotov )
- Ochrana 3´konca pred endonukleázami
Všetky úpravy prokaryotickej mRNA prebiehajú v cytoplazme, keďže bunka nemá jadro.
EUKARYOTICKÁ mRNA
Cytoplazmová mRNA je produktom posttranskripčných úprav HETEROGÉNNEJ JADROVEJ – hnRNA. HnRNA je primárnym produktom prepisu DNA, nachádza sa v jadre a rovnako ako eukaryotická DNA má intrón-exónovú štruktúru ( striedajú sa v nej kódujúce aj nekódujúce úseky ).
Všetky posttranskripčné úpravy hnRNA prebehajú v jadre a ich výsledkom je funkčná molekula mRNA, ktorá vstupuje do cytoplazmy a na ribozómoch sa podrobuje translácii.
Posttranskripčné úpravy hnRNA:
1. SYNTÉZA ČIAPKY ( CAP ) na 5´koneic hnRNA
2. METYLÁCIA VNÚTORNÝCH ADENYLOVÝCH ZVYŠKOV V POLOHE C6
3. PRIPOJENIE POLY(A)-ÚSEKU na 3´koniec hnRNA
4. ZOSTRIH ( SPLICING ) RNA
Týmto procesom sa zo štruktúrnych génov odstraňú intróny ( nekódujúce sekvencie )
Prebieha v smere 3´→ 5´
Zahŕňa 2 reakcie:
- Endonukleotické štiepenie RNA v mieste spojenia intrónov a exónov
- Spojenie 3´konca predchádzajúceho a 5´konca nasledujúceho exónu pomocou RNA ligázy
Pri tomto procese zohrávajú dôležitú úlohu malé jadrové – snRNA o veľkosti cca 100 nukleotidov. Poradie ich nukleotidov je ikomplementárne k poradiu nukleotidov na koncoch intrónov. Hybridizáciou medzi snRNA a koncami intrónu sa exóny posunú do presnej polohy pre enzýmový strih a intrón sa od nich odstráni.
Všetky úpravy prokaryotickej mRNA prebiehajú v cytoplazme, keďže bunka nemá jadro.
