RNR brendimas Flashcards

1
Q

Biologinė reiškmė

A

brendimas padidina stabilumą;
branduolyje vyksta pre-RNR molekulių brendimas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Pirminių transkriptų modifikacijos

A
  • šalinami RNR fragmentai;
  • prisijungiamos RNR sekos, kurių nėra pirminiuose transkriptuose;
  • modifikuojami RNR nukleotidai (kovalentinės modifikacijos);
  • vyksta redagavimo įvykiai

Norint modifikuoti raišką - geriau redaguoti nesubrandusias

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

tRNR panašumas/skirtingumas

A

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)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

RNazė E

A

svarbios iRNR degradacijos pradžiai;
pirmenybę reikia viengrandžių sekų A/U turinčių skaidymui;
RNazė G yra RNazės E parologas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

RNazė III

A

pirmoji identifikuota dvigrandė endoribonukleazė. Skaido dvigrandę RNR: Ducer - si-RNR

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

RNazė P

A

skelia pre-RNR 5’ gale. Bakterijų RNazė P yra ribonukleoproteinas bei ribozimas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Pre-tRNR brendimas

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

3’ galo susidarymas

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

rRNR nukleotidiltransferazė

A

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)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

ARS

A

Amino acid RNR sintetazė - aminoacyl-tRNA Synthetases (aaRSs)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Intronai ir splaisingas

A

Intronas turi seką, komplementarią pre-tRNR antikodonui.
Endonukleazė atpažįsta ne ską, bet erdvinę pre-tRNR struktūrą

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Introno iškirpimas mielėse

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Trans splaisingas

A

Dvi atskiros preRNR yra sujungiamos ir iš to formuojama tRNR erdvinė struktūra). Cis - labai specifiška struktūra, kurią atpažįsta erdviškai

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Pre-tRNR brendimas eukariotuose

A
  • sukuriami 3’ ir 5’ galai;
  • pašalinami intronai;
  • modifikuojami nt;
  • susintetinamas CCA galas;
  • subrendusi tRNR pernešama į citozolį
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

pre-rRNR brendimas prokariotuose

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

pre-rRNR brendimas eukariotuose

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Pseudouridinas

A

Stabilizuoja ir sustiprina bazių stekingą. CC ryšys stabiliau nei CN

Modifikacijų daugiau eukariotuose (110 2’-O-metilintų ribozių: ~ 95 pseudouridinai (psi)) nei prokariotuose

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

snoRNR

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Nukleotidų modifikacijos rRNR

A

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)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

snoRNR kompleksai

A

prie kiekvienos snoRNR prisijungę bent 4 baltymai, vienas jų turi modifikuojantį aktyvumą

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Spalisingo tipai

A
  • spaisingo mašina;
  • savaime išsikerpanti;
  • spalisosomos
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

I-os grupės savaime išsikerpantis intronas

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Dvi trans esterinimo reakcijos

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

II-os grupės savaime išsikerpantys intronai

A

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

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Alternatyvus splaisingas
gali būti daugiau nei vienas geno produktas
26
pre-iRNR brendimas eukariotuose
- vyksta intronų pašalinimas iš pre-iRNR pirmtakų stuktūros; - DNR nekoduojančių sekų pridėjimas, nukleotidų kovalentinis modifikavimas. Pridedama 5' gale kepurė ir 3' poliA uodega. Vėliau vyksta splaisingas
27
Kepurė ir poliA uodega
Šios dvi dalys yra tik iRNR, padeda nustatyti tikslią iRNR starto kodono padėtį ribosomoje (pagal elF4e -> elfo kepurė); Prie kepurės jungiasi veiksniai, kurių reikia: - veiksmingam splaisingui; - 3'-galo brendimui; - išnašai iš branduolio į citozolį Padeda atskirti savą iRNR ir apsaugo nuo 5' ir 3' endonukleazių
28
iRNR - M7G
labiausiai paplitus, labiausiai eukariotuose nekanoninės gali būti NAD FAD 5' gale
29
Trifosfotazė
pašalina fosfatą, hidrolizuodama trifosfatą 5' gale iki difosfato (kad fosfatas galėtų prisijungti prie kepurės)
30
Guanililtransferazė
prie 5' galo jungia GMP 5'-5' ryšys
31
7-metiltransferazė
metilina galinio nukleotido (GMP) guanino heterociklinę bazę 7 padėtyje
32
Eukariotų iRNR paskutinė bazė A
Prie jos prisijungus trifosfotazei yra pašalinamas fosfatas 5' gale. Tada guanililtransferazė prie 5' galo jungia GMP, o 7 metil transferazė užmetilina GMP heterociklinę bazę 7 padėtyje
33
Kepurės uždėjimas
iRNR uždeda kepurę, išeina iš branduolio į citozolį pasivaikščioti. Prie iRNR kepurės jungiasi elF4e ir pasikviečia elF4F su dovanų terbele (BAG = elF4B, elfF4A, elF4G). Toje terbelėje yra 43 sausainiai, kuriuose mėgsta 43S transliacijos preiniciacijos kompleksas, atpažįstantis AUG (start) kodoną. Gavęs sausainius jis auga - randa start kodoną AUG ir prisikviečia likusią ribosomos dalį prisijungti
34
Poli(A)
Padidina stabilumą, užtikrina transliaciją (pabaigą), reikia pernašai į citozolį, tiesiogiai susijęs su terminacija
35
Šerdiniai poliadenilinimo veiksniai
CPSF ir CstF jungiasi atitinkamai prie PAS ir G/U sritčių; Skėlimo veiksniai CFI ir CFII Žaliai buvo pažymėtas poli(A) polimerazė -> PAP
36
PAS
Tai signalas, kuris sako, kad reikia pridėti daug A, tai padaro PAP pol
37
Splaisingo cis, trans veiksniai
yra konservatyvios sritys egzonuose ir intronuose Splaisingo trans veiksniai: - Splaisosoma; - splaisingo veiksniai; - SR šeimos baltymai; - heterologiniai branduolio baltymai, hnRNP
38
Splaisosoma
Splaisingo mašina, ribonukleoproteinas, jis susimontuoja ties pre-iRNR, kuri turi intronų Splaisosomą sudaro 5 snRNP dalelės, kuriose iš viso yra: - ~150 baltymų (net iki 300); - 5 mažos branduolio RNR reikia ATP, kuris pakeičia snRNR struktūrą In vitro egzistuoja supersplaisosoma (4 splaisosomos susijungia)
39
snRNP
- visose dalelėse jų toks pats rinkinys, išskyrus U6 snRNP; - atpažįsta sau reikiamą prisijungimo vietą, viengrandėse U snRNR srityse; - dalyvauja splaisingo vykdyme, tui įnašos į branduolio signalą, palaiko snRNP integralumą snRNP erdvinė struktūra - spuros formos
40
Splaisosomos tarpiniai kompleksai
E->A->B->Bact->B*->C->C*->P->ILS B* kalatiziškai aktyvintas kompleksas C I-os katalizinės reakcijos kompleksas C* - II-os katalizinės reakcijos kompleksas
41
Splaisosomos susimontavimas: kompleksas E
Viskas prasideda E komplekso susidarymu: - U1 snRNP jungiasi ties egzono/introno sandūra; - daugiauląsčiuose pagalbinis veiksnys U2AF (heterodimeras) ir SF1 jungiasi prie polipirimidinių ruožo ir 3' splaisingo srities; - E komplekso susidarymui ATP nereikalinga
42
Splaisosomos susimontavimas: kompleksas A
Susidaro kompleksas A: - U2 snRNP dalelė jungiasi ties šakojimosi sritimi; - A komplekso susidarymui ir kitiems etapams reikia ATP; - U2 snRNR sudaro nevisiškai komplementarią sąveiką su šakojimosi taško srities pre-iRNR; - išstumiamas adenino nukleotidas (A), kuris tarnauja nukleofilui I-ai trans esterinimo reakcijai
43
Splaisosomos susimontavimas: kompleksas B
Susidaro kompleksas B: - į splaisosomas įsijungia U5 ir U4/U6 snRNP dalelės; - iš komplekso disocijuoja U1 ir U4 dalelės - B kompleksas virsta kompleksu Bact, kuriame metalo jonai yra prijungti, tačiau dar nėra tiksliai išdėstyti B kompleksui virstant Bact, vyksta daug RNR-RNR sąveikų pokyčių: - disocijuoja U1 snRNP; - suardomas U4-U6 snRNR dupleksas; - susidaro naujos snRNR sąveikos; - disocijuoja U4 snRNP RNR/RNR sąveikas išardo splaisosomos RNR helikazės, kurių yra žinomos keturios
44
Splaisosomos susimontavimas: kompleksas B*
Išdėsčius splaisosomos komponentus aktyviajame centre, susidaro kataliziškai aktyvus B* kompleksas: - toliau gali vykti katalizė; - splaisosomoje vyksta dvi trans esterinimo reakcijos, kurių mechanizmas toks pats, kaip ir II grupės išsikerpančių intronų; - kompleksas, kuriame vyksta I-a reakcija - C kompleksas; - kompleksas, kuriame vyksta II-a reakcija - C* kompleksas; - pašalinus introną ir sujungus egzonus, susidaro splaisosomos P kompleksas
45
Laso struktūra
B* komplekse vyksta pirmoji trans esterinimo reakcija - susidaro laso struktūra - Lariat - introno kilpa
46
Splaisosomos susimontavimas
- A kompleksas: U1 snRNR jungiasi prie 5' splaisingo srities. U2 jungiasi prie šakojimosi taško A; - B kompleksas: U5 jungiasi prie pirmo ir antro egzono ir juos suartina. U4/U6 jungiasi prie U2; - B* kompleksas: U2 nukonkuruoja sąveiką su U6 ir U4 disocijuoja. Vyksta I-oji trans esterinimo reakcija: šakojimosi taškas A išsukamas ir susijungia su 5' splaisingo sritimi, susidaro laso kilpa; - Susidaro kompleksas C; C* kompleksas: vyksta II-oji trans esterinimo reakcija. U6, U2, U5 snRNR + 2 Mg2+ jonai = splaisosomos katalizinis centras RNR/RNR sąveikas naikina specifinės splaisosomų helikazės
47
Prp8
U5 snRNP baltymas, sudarytas iš 7 domenų. Talpina teigiamai įkrautą aktyvųjį centrą
48
Alternatyvaus splaisingo (AS) kilmės mechanizmai
- egzonų maišymo; - naujas egzonas arba esamo duplikacija; - intronų sekų egzonizacija: iš nieko tampama egzonu - AS metu intronai paliekami augaluose, gryvuose, pirmuonyse; - aukštesniuosiuose eukariotuose kartu su intronais dažniau šalinami egzonai
49
Veiksniai valdantys AS
- Cis sekos egzonuose ir intronuose; - egzoniniai splaisingo stiprikliai, ESE; - introniniai splaisingo stiprikliai, ISE; - egzoniniai splaisingo slopikliai, ESS; - introniniai splaisingo slopikliai, ISS; - bazinis splaisingo aparatas (splaisosoma); - splaisingo veiksniai: * SR baltymai; * hnRNP ribonukleoproteinai; * kiti nežinomi veiksniai
50
Egzoniniai splaisingo stiprikliai ir slopikliai
- įvairios nukleotidų sekos egzonuose; - turi didžioji dalis egzonų; - dauguma stipriklių prijungia SR baltymus; - dauguma slopiklių prijungia hnRNP
51
Introniniai splaisingo stiprikliai ir slopikliai
- rasta mažiau nei egzonuose; - įvairios sekos; - prijungia NOVA šeimos splaisingo veiksnius (ISE); - prijungia hnRNP (ISS)
52
SR (Ser-Arg) šeimos baltymai
- konservatyvūs; - daug Arg ir Ser (RS/SR pasikartojimai) C-gale; - turi prie RNP tipo dalelių prisijungiantį domeną N-gale, RRM; - jie atpažįsta Cis sekas pre-iRNR molekulėse: * egzoninius splaisingo stipriklius, ESE; - SR baltymai dalyvauja splaisingo valdyme; - svarbūs ne tik splaisingo, bet ir iRNR išnašos iš branduolio, iRNR ardymo, transliacijos reguliatoriai
53
Splaisingo tipai pagal nustatymus
- egzonų nustatymas: splaisosoma susimontuoja ties egzonais. Vyrauja žmoguje, pelėje; - intronų nustatymas: splaisosoma susimontuoja ties intonais. Vyrauja bestuburiuose, augaluose, grybuose
54
Pagrindiniai RNR redagavimo tipai
- nukletidų keitimas (pvz.: specifinių bazių deamininimas - amino gr. keičiama į deguonį): * A į I; * C į U; * U į C; - sekų įterpimas (insercijos); - sekų pašalinimas (delecijos)
55
C -> U redagavimas
- pirmiausia nustatytas stuburinių iRNR, kuri koduoja poliproteiną B (ApoB); - ApoB redagavimo mechanizmas: *formuojamas baltyminis kompleksas - editosoma, kurio sudėtyje yra APOBEC-1 dimerinis baltymas. Jis atlieka 6666 pozicijoje esančio citidino deamilinimą
56
APOBEC-1 veikimas
- reguliacinių sekų aplink redaguojamą vietą: * 3' ir 5' efektyvuo elementai; * 4 nt nuo redagavimo vietos; - baltymų komplekso - editosomos: * APOBEC1 dimeras; * A1CF1 veiksnys; * kiti baltymai
57
A -> I redagavimas
- adenino molekulėje N6 amino grupė pakeičiama deguonimi, N1 padėtyje prijungiamas vandenilis; - adeninas sudaro bazių poras su uridinu (A-U), o inozinas - su citidinu (I-C) - dažniausiai keitimas vyksta netransliuojamuose pre-iRNR dalyse: 3' galinės sritys; - A keitimas į I gali pakeisti splaisingo vietą, blokuoja miRNR prisijungimą ir sulaikyti specifines iRNR branduolyje; - adenozino deaminazės žmogus ląstelėse yra trys
58
Nukleotidų sekų įterpimas arba pašalinimas
vyksta pirmuonių, grybų, kirmėlių mitochondrijose ir minus grandinę turinčių virusų RNR; Sekų įterpime ir šalinime dalyvauja šie fermentai: - RNR redagavimo endoribonukleazė (REN); - RNR redagavimo egzoribonukleazė (REX); - 3' galinė uridililtransferazė, TUT-azė įterpimui; - RNR redagavimo ligazė (REL); - mitochondrijų baltymai (MP) Įterpimo ir pašalinimo mechanizme dalyvauja 50-80 nt ilgio RNR molekulės - RNR giddai (gRNR): - Vienai pre-iRNR molekulei redaguoti reikia daugiau nei vienos gRNR; - gRNR 5' gale yra 5-15 nt ilgio inkaro seka, komplementari redaguojamos pre-iRNR 3' galui; - editosomą prie redaguojamų vietų nukreipia gRNR
59
Universalus kodonas
- iniciacijos kodonas -AUG - metioninas; - STOP kodonai - UAA, UGA, UAG; Perkodavimo fenomenas - nuokrypis nuo genetinio kodo: pasireiškia rėmelio perstūmimu arba kodono peršokimu transliuojant iRNR
60
Selenocisteinas, Sec (U)
svarbi fermentų aktyvavimui; - dažnai randamas oksidacija - redukcija pasižyminčiuose fermentuose; - selenocisteino sintazė verčia seriną į selenocisteiną; - Sec koduoja UGA kodonas dėka perkodavimo
61
L-pirolizino kodonas
Kitas perkodavimo atvejis nustatytas bakterijose ir archėjose. UAG kodonas koduoja ne transliacijos terminacijos kodoną - L-piroliziną
62
iRNR ir tRNR svyravimai
Trečia kodono bazė iRNR ir pirma antikodono bazė tRNR gali svyruoti - šioje padėtyje bazių poravimas nebūtinai turi būti tikslus; - tai leidžia skirtingus kodonus (kurie skiriasi tik trečia baze) skaidyti tomis pačiomis tRNR
63
Aminoacil-tRNR sintezės pagal a.r. sekų ir struktūrų panašumą
I klasė: - aktyvųjį centrą sudaro 5-ios beta struktūros; - antikodono prisijungimo sritį sudaro tik beta strukrūros; - tRNR akceptorinį stiebą pasiekia iš mažojo griovio pusės; - aminoacilina adenozino 3'OH grupę; II klasė: - aktyvųjį centrą sudaro 6-ios beta struktūros; - antikodono prisijungimo sritį sudaro tik beta struktūros ir alfa spiralės; - tRNR akceptorinį stiebą pasiekia iš didžiojo griovio pusės; - aminoacilina adenozino 2'OH grupę
64
Aminoacil-tRNR sintezės veiksnumas
Užtikrina dvigubo rėčio mechanizmas: - pirmas etapas - aktyvinimas, kai aminorūgštis yra aktyvinama ATP; - antras etapas - redagavimas, kai aktyvinta aminorūgštis patenka į aktyvųjį centrą