mRNA processing & Proteinsyntes hos eukaryoter Flashcards
Modifiering av RNA?
• Samtliga tRNA, rRNA, & mRNA modifieras efter transkription för att
erhålla en funktionell form
– initialt är storleken på RNA transkriptatet större än slutresultatet.
Detta beror på sk. leader sekvenser på 5’ änden & trailer
sekvenser på 3’ änden
– processtypen hos prokaryoter skiljer sig stort från den hos
eukaryoter, detta gäller framförallt för mRNA
• Modifieringar
– trimming av leader & trailer sekvenser (tRNA,rRNA)
– Tillägg av terminala sekvenser (mRNA)
– modifiering av strukturen på specifika baser sk. Editing
(mRNA,tRNA)
Post-transkriptionell modifiering av
eukaryot mRNA?
”Processing” (bearbetning) som äger rum i cellkärnan innan mRNAt
transporteras till cytosolen:
1. 5’-capping av det primära transkriptet
2. poly-adenylering av 3’-änden (polyA-tail)
3. borttagande av introner genom splicing
The 5’-Cap (m7G-CAP ) ??
• 7-methylguanosine links to 5’- end via 5’,5’-triphosphate link. – formed with a molecule of GTP – may include additional methyl- ations at 2’OH groups of next two nucleotides following the cap – methyl groups derive from S- adenosylmethionine (SAMe) • Protects RNA from nucleases • Forms a binding site for ribosom
CAP är som ett skydd.
Ändrat 5’ änden katalyseras av enzymer, m7-CAP gör det.
5’capping är en flerstegsreaktion
Vad är 5’-capping?
5’-capping är en flerstegsreaktion.
5’-capping sker m.h.a enzymer bundna till CTD svansen på RNA pol II.
Capping sker nästan direkt efter
transkriptionsstart.
Splicing-Exoner/Introner, Hur fungerar dessa?
- uttryckbara (kodande) DNA sekvenser kallas exoner
–mellanliggande DNA sekvenser som inte uttrycks (icke-kodande) kallas introner - Splicing (eliminering av introner) sker i
specifika säten.
Splicing, vad är detta ?
- Splicing sker i specifika sekvenser mha ett stort (60S) protein-RNA komplex=spliciosomen
- The spliceosome is made up of snRNPs
(“snurps” for small nuclear ribonuclear
proteins). - GU at 5’-end and AG at 3’-end usually mark
sites of splicing
Binding of U1 snRNP and U2 snRNP, vad gör dessa?
• Contain regions complementary to mRNA
• U1 helps define the 5’-splice site.
• U2 binds near the 3’-end of the intron.
– creates a bulge that partly displaces and activates an A to be a
better nucleophile
– This A forms the 2’5’-phosphodiester bond of the lariat-like
intermediate.
Vad behövs vid Splicing-reaktionen?
• Next, U2, U4, U5, and U6
bind, bringing at least 50
proteins to create a
spliceosome.
• ATP is required for assembly but not cleavage. • Some parts are attached to the CTD (carboxy-terminal domain) of RNA Pol II. – indicates coordination of splicing with transcription
Polyadenylering av 3’-änden?
• It serves as a binding site on mRNA during translation and protects it from degradation. • RNA Pol II synthesizes RNA beyond the cleavage signal sequence. – The cleavage signal is bound by an endonuclease and a polyadenylate polymerase bound to CTD. • Endonuclease cleaves RNA 10−30 nt downstream to highly conserved AAUAA. • Polyadenylate polymerase synthesizes 80−250 nt of A.
Vad gör CTD-svansen?
kopplande av transkription och pre-mRNA processing.
Vad kan splicing öka?
Alternativ splicing ökar protein-repertoaren.
• A single gene can yield different peptides depending on RNA processing.
• Particular regions may be retained or removed, yielding different mature
transcripts.
• At least 95% of human genes are alternatively spliced.
Alternativa polyadenyleringssäten, vad finns de för vägar?
En eukaryot gen kan ha flera klyvnings- och polyadenyleringsäten
Det genererar större mångfald i regioner som i t.e.x de variabla domänerna av “heavy chain” på immunglobulin.
Vad är ribozymes?
De är RNA Molekyler som agerar på samma sätt som enzymer.
”Katalytiskt RNA”
tRNA genomgår omfattande modifiering, ge exempel?
Ex. trimning och splicing av tRNATyr från jäst
Eukaryot translationsinitiering, skillnad vis initiering ?
Fokus på prokaryot translation
Men förstå skillnader i initiering!
* Cirkularisering av mRNA visar vikten av 5’-cap
och poly-A-svansen
* ej fMet utan Met på speciellt tRNA(init)
* fler IF ca 12st jmf med 3 i prok
* Ingen tydlig RBS-sekvens, mer en skanningsprocess
Dvs ingen shine-dalgarno, utan 5’-cap+polyA
Kozak indikerar start
Eukaryot Elongering, vad har hon för faktorer ?
• Liknar prokaryot. (se förra föreläsningen)
• Elongeringsfaktorer– eEF1α (EF-Tu), eEF1βγ (EF-Ts),
eEF2 (EF-G)
• Skillnad: Eukaryota ribosomer har INTE ngt E-site;
oladdade tRNAs frigörs från P-site.
Exempel för Proteintransport?
ex. Signal Recognition Particle för transport till endoplasmatiska retiklet
Vad händer med defekta proteiner ? Hur fungerar det med protein hos eukaryota
- Defekta proteiner (felveckade) och
proteiner med kort halveringstid
bryts ned via en ATP beroende mekanism.
- Hos eukaryoter märks proteinet med ubiquitin(protein) via en 3- stegsmekansim m.h.a 3 olika enzymer, E1 ubiquitin-activating enzyme, E2 ubiquitin-conjugating enzyme och E3 ubiquitin ligase.
