RNR brendimas Flashcards
Biologinė reiškmė
brendimas padidina stabilumą;
branduolyje vyksta pre-RNR molekulių brendimas
Pirminių transkriptų modifikacijos
- šalinami RNR fragmentai;
- prisijungiamos RNR sekos, kurių nėra pirminiuose transkriptuose;
- modifikuojami RNR nukleotidai (kovalentinės modifikacijos);
- vyksta redagavimo įvykiai
Norint modifikuoti raišką - geriau redaguoti nesubrandusias
tRNR panašumas/skirtingumas
Subrendusios tRNR molekulės turi būti struktūriškai panašios, nes tada su jomis gali sąveikauti transliacijos elongacijos veiksniai;
Skirtingumas irgi turi būti, nes jas turi atpažinti aminoacil-tRN sintetazės (tai poruoja tRNR su aminorūgštimis)
RNazė E
svarbios iRNR degradacijos pradžiai;
pirmenybę reikia viengrandžių sekų A/U turinčių skaidymui;
RNazė G yra RNazės E parologas
RNazė III
pirmoji identifikuota dvigrandė endoribonukleazė. Skaido dvigrandę RNR: Ducer - si-RNR
RNazė P
skelia pre-RNR 5’ gale. Bakterijų RNazė P yra ribonukleoproteinas bei ribozimas
Pre-tRNR brendimas
Skeliamas RNaze P.
Pirmas žingsnis pažalinti 5’ ir 3’ galus naudojant skirtingas endonukleazes ir RNAzes (P ir D). Kai nukleazės apkarpo 3 galą jį reikia dasintetinti. Modifikuojamos tam tikros bazės
5’-galinę - lyderinę seką - atpažįsta ir skelia ribozimas - RNazė P (endonukleazinis aktyvumas), 3’-galą trumpina RNazė Z (egzoribonukleazės)
Jeigu tRNR 3’ neturi CCA galo, tuomet yra prisintetinama
3’ galo susidarymas
Tas kurias atkerpa RNazės, jos gali būti naudojamos kaip siRNR arba miRNR ir gali tildyti genus
- koduojama geno sekoje;
- šios dalies brendimas - skelia RNazė Z
Diskriminatorius - paskutinis pre-tRNR nt prieš jungiant CCA seką
rRNR nukleotidiltransferazė
CCA jungiantis fermentas prie pre-tRNR 3’ galo. Prie 3’ galo prijungiama amino rūgštis
5’-CCA-3’ seka tRNR molekulių 3’-gale yra reikalinga tRNR aminoacilinimui
Kodonas (mRNR) jungiasi prie antikodono ribosomoje (rRNR)
ARS
Amino acid RNR sintetazė - aminoacyl-tRNA Synthetases (aaRSs)
Intronai ir splaisingas
Intronas turi seką, komplementarią pre-tRNR antikodonui.
Endonukleazė atpažįsta ne ską, bet erdvinę pre-tRNR struktūrą
Introno iškirpimas mielėse
Vyksta dviem etapais:
- endonukleazė, kinazė (GTP pernešamas prie egzono 5’ OH);
- ligazė sudaro fosfodiesterinį ryšį, fosfotazė pašalina nereikalingą fosfatą
Mielėse intronus iš tRNR šalina citozolyje, kitur branduolyje. Prie mitochondrijų yra egzonukleazių, kitų fermentų citozolyje. Gali grąžinti atgal į branduolį bręsti
Trans splaisingas
Dvi atskiros preRNR yra sujungiamos ir iš to formuojama tRNR erdvinė struktūra). Cis - labai specifiška struktūra, kurią atpažįsta erdviškai
Pre-tRNR brendimas eukariotuose
- sukuriami 3’ ir 5’ galai;
- pašalinami intronai;
- modifikuojami nt;
- susintetinamas CCA galas;
- subrendusi tRNR pernešama į citozolį
pre-rRNR brendimas prokariotuose
pirma RNazė II kerpa viską, tada 17S 5’ ir 3’ kerpa atitinkamai su RNaze E ir RNaze G, o 23 subvienetą skelia RNazė P. Ties 23S RNR stiebu skelia RNazė III, 5’ rRNR stiebą skelia RNazė E. Tada ateina RNazė T ir suskaldo 23 ir 5 subvienetus, o RNazė X atskiria tRNR
pre-rRNR brendimas eukariotuose
Pirma vyksta rRNR transkripto skilimas, vykdo endonukleazės ir egzonukleazės. Tada modifikacijos gali būti ir ribozių 2’-O metilinimas ir uridino izomerizacija į pseudouridiną. snoRNR nukreipia, kur reikia vykdyti modifikacijas
Pseudouridinas
Stabilizuoja ir sustiprina bazių stekingą. CC ryšys stabiliau nei CN
Modifikacijų daugiau eukariotuose (110 2’-O-metilintų ribozių: ~ 95 pseudouridinai (psi)) nei prokariotuose
snoRNR
mažos branduolio RNR:
- dalyvauja rRNR modifikacijų taikinių nustatyme;
- sintetinamos nukleoplazmoje;
- modifikacijos vieta nustatoma kompelentarumo principu;
-nuo 1000 iki 10000 kopijų branduolyje
- viena RNR neturės snoRNR abiejų sekų grupių;
- snoRNR reikalinga pažymėti vietą, kurią reikia metilinti ir pupsu pažymėti vietą, kuria reikia pseudouridilinti
Nukleotidų modifikacijos rRNR
C/D dėžutė dalyvauja nustatant taikiniui 2’-O ribozės metilinimui rRNR molekulę;
H/ACA dėžutė, kuri padeda nustatyi uridino nt, kurie verčiami į pseudouridiną (svarbūs dėl snoRNR stabilumo)
snoRNR kompleksai
prie kiekvienos snoRNR prisijungę bent 4 baltymai, vienas jų turi modifikuojantį aktyvumą
Spalisingo tipai
- spaisingo mašina;
- savaime išsikerpanti;
- spalisosomos
I-os grupės savaime išsikerpantis intronas
gali būti ribozimas - vykdo kaip fermentas funkciją ir išsikerpa save.
Randami aukštesnių eukariotų mitochondrijų mRNR. Prokariotuose randama mRNR.
Turi antrinę struktūrą
Svarbu, kad introno 5’ gale būtų A, egzono 3’ gale būtų U
Guaninas sudaro fosfodiesterinį ryšį su introno 5’ gale esančiu A, atsijungia nuo egzono, o tada laisvas 3’ galas išstumia introno 3’ galą ir susijungia su egzonu
kofaktorius privalo būti su guanino baze.
Magnis katalizuoja ir svarbus erdvinei stuktūrai
Dvi trans esterinimo reakcijos
fosfoesterinių ryšių skaičius lieka nepakitęs:
- reakcija grįžtama, bet in vivo kofaktoriaus perteklius stuma ją į produkto susidarymo pusę
Reikia magnio jonų, guanozino - nuklefilo ir pre-RNR
Kofaktorius turi turėti 3’-OH grupę ir guanino bazę
II-os grupės savaime išsikerpantys intronai
Išsikirpimas taip pat vyksta dviejų trans esterinimo reakcijos metu
Dėl specifinio susilankstymo adenozino vieta priartėja prie pirmo egzono G. Introne esančios adenino nukleotido 2’ OH grupė (vadinamas nukleofilas) jungiasi su 5’ guanino fosfatu ir susidaro laso kilpa iš introno. Laisvas pirmo egzono 3’ galas sudaro fosfodiesterinį ryšį su 2 egzono 5’ galu. Laso kilpa atskyla.
3’ galas vieno egzono turi būti 3’, kito egzono gale turi būti 5’ būti C
Alternatyvus splaisingas
gali būti daugiau nei vienas geno produktas