F27: RNA-processing Flashcards
Forklare mRNA processering, herunder capping, splejsning og polyadenylering
Processering igangsættes ved binding af modificerende proteiner til den kontinuerligt mere fosforylerede RNAPII CTD, der fungerer som scaffold. Proteinerne hopper over på det voksende transkript, så der sker cotranskriptionel processering.
5’-cap: Kommer på efter 25 nukleotider er syntetiseret. Cap består af guaningnukleotider, der er modificeret med methylgruppe. Capping laves ved at en phosphatase fjerner en 5’-phosphat og guanyltransferase sætter GMP i 5’5’-binding og methyltransferase sætter methyl på. Adskiller mRNA fra andre RNA’er, da RNA I og III ikke har CTD. Cappen medvirker til transport ud af nukleus gennem cap-binding complex og har betydning for translation.
Intronfjernelse: RNA-splicing gør pre-mRNA til mRNA. To transesterifikationer danner lasso med udgangspunkt i adenin og kræver meget ATP at få spliceosomet til at virke. Tillader genetisk rekombination og alternativ splicing. Splieosomet genkender både 5’ og 3’-splicesite og stedet i intron, der er forgreningspunkt, men konsensussekvens varierer. Spliceosomet består af snRNA med proteinsubunits (snRNP’s). Der påsættes et exon junction complex på det splicede sted. Der sker mange tjek undervejs, så fejl er sjældne. RNA-pol. bærer nogle af komponenterne af spliceosomet, og det gør, at samling af spliceosomet sker undevejs og derved i par af 5’- og 3’-splicesites. Exondefinition øger sikkerheden ved at proteiner binder til fx splicing enhancers og fortæller, hvor der er exons. Selve splicingen sker dog først senere.
Poly-A-hale: Når der kommer slutsekvens, blver RNA-pol. ved med at køre, men transkriptet klippes fra. Det sker gennem cleavage stimulation factor og cleavage and polyadenylation specificity factor, der genkender sekvens. Derefter vil poly-A-polymerase sætte A-nukleotider på (ca. 200 stk.) via ATP. Hertil binder poly-A-bindende proteiner, der således indikerer, at 3’-enden er intakt. RNA-l. indhentes af 5’3’-exonuklease og dissocierer fra DNA.
Hvad er formålet med endemodifikation og fjernelse af introns?
Endemodifikationerne er et signal om, at begge ender er til stede inden der sker eksport af nukleus. Introns giver mulighed for at lave flere proteiner ud af samme gen.
Hvad afgør hvor der splices?
Kromatinstruktur: Nukleosomer sænker hastigheden og mindsker exonskipping og histonmodifikationer tiltrækker bestemte spliceosomkomponenter. Splicing er dog plastisk, så andre mønstre kan pstå, når der fx sker mutationer.
Hvordan sker transport ud af kernen?
Til det modne mRNA bindes nuclear transportreceptor, der bindes til nuclear pore complexes, hvorved der kan ske eksport gennem disse. Kun mRNA, der har poly-A-hale og CAP og fx ikke snRNP’s bliver transporteret ud. Resten nedbrydes, hvis der er tegn på fejl.
Redegøre for forskelle og ligheder mellem pro- og eukaryot mRNA
Ligheder: U i stedet for T, dannes på baggrund af DNA-template, ribose
Prokaryot mRNA har ikke capping og poly-A-hale eller introns, der splejses ud og derfor heller ikke exon junction complexes.
I prokaryoter sker der cotranskriptionel translation, og der sker meget få modifikationer inden translationen starter. I eukaryoter skal mRNA ud af kernen, inden translation starter.
Prokaryot mRNA er polycistronisk, så 1 transkript kan kode for flere proteiner
Redegøre for alternativ mRNA processering (splejsning) og den biologiske funktion heraf
Alternativ splicing giver mulighed for at lave lidt forskellige varianter af samme protein. Det sker gennem ændring i fx kromatinstrukturen, der påvirker splicesites genkendelighed. Exons kan derved kombineres på mange forskellige måder ved at der er tvetydighed omkring hvor introns starter og slutter. Det kan reguleres af proteiner, der blotter eller skjuler splice sites. Man kan skifte mellem funktionelt eller nonfunktionelt protein (i fx somatiske celler og kønsceller) eller fx forskellige myosintyper i forskellige celler. Man har på baggrund heraf været nødt til at ændre definitionen af et gen.
Redegøre for exons og introns og deres relation til mRNA splejsningsprocessen
For det første er introns og exons plastiske. Der kan ske exon skipping, hvor tidligere exons bliver introns. Exons er cirka af nukleosomlængde, mens introns kan være kortere men især også meget længere. Exons bliver tilbage efter plicing, mens introns klippes ud og nedbrydes (medmindre der er tale om snoRNAs).
Redegøre for funktionen af snRNA
snRNA genkender splice sites gennem baseparring i kompleks med proteiner
Hvordan kan proteiner bundet til mRNA påvirke dets skæbne i cytosol?
Proteiner kan fortælle om hvor det skal hen, hvor meget det skal translateres og hvornår det skal nedbrydes.
HVorfor findes der flere rRNA-gener i vores genom?
Fordi RNA er det færdige produkt så der ikke blot kan ske mnge translationer af det samme RNA, som det er tilfældet for mRNA.
Hvordan syntetiseres ribosomale proteiner?
5S-enheden på RNAPIII
18S, 5,8S og 28 laves ved at spalte og modificere precursor rRNA (guideproteiner, der tilhører snoRNAs), der transkriberes af RNAPI.
Hvad sker der i nukleolus?
Ribosomer samles ved at generne for rRNA er der, og der er RNA-processerende enzymer og RNA-afhængige processer som fx telomerasedannelse sker her. tRNA processeres her. Generelt bliver nonkodende RNA transkriberet og processeret her. I subkompartementer bliver snoRNAs og snRNAs modnes og gendannes og nogle områder fungerer som samlingspunkt for reaktioner (scaffold)
Hvad er RNA-editing?
Udskiftning af baser katalyseret af enzymer, fx A–>I og C–>U, som giver andre proteiner, fx kortere proteiner ved introduktion af startcodon, aminosyreudskiftning, grad af translation mv. Det induceres af at RNA bliver dobbeltstrenget ved at baseparre med fx et intronområde. Det kan være forsvar mod viralt mRNA.
Hvilken betydning har lokalisation af mRNA?
At det kan laves, hvor det skal bruges, fx i polariserede celler. Signalet findes i 3’UTR, og translokation er koblet til transkriptionel regulering. 3’UTR har derfor regulatorisk funktion
Hvad er funktionen af 5’ og 3’-UTR i eukaryoter og prokaryoter?
I bakterielt mRNA er Shine-Dalgarnosekvensen en sekvens, der regulerer translation opstrøms for AUG. Blokering eller blotting af sekvensen regulerer. Afhængig af proteiner, temperatur, mindre ligander og komplementære sekvenser. Det findes ikke i eukaryoter. Her bliver AUG valgt, hvis det er tættest på cappen, men transkriptionelle repressorer kan binde til 5’UTR og hæmme translation. I 3’UTR kan andre proteiner binde og forhindre translationsstart ved hæmning af kommunikation mellem enderne. Transkriptionel kontrol kan se gennem miRNA, der blokerer og reducerer output.
