МРНК
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
- Правильный заголовок этой статьи — мРНК. Он показан некорректно из-за технических ограничений.
Матричная Рибонуклеиновая Кислота (мРНК, синоним - информационная РНК — РНК, которая кодирует и переносит информацию с ДНК при помощи транскрипции к местам синтеза белков для осуществления трансляции и проявления закодированного гена.
Содержание |
[править] «Жизненный цикл» мРНК
Жизненный цикл молекулы мРНК начинается транскрипцией и завершается деградацией. Молекула мРНК в течение своей жизни может быть также обработана и отредактирована перед трансляцией. Эукариотические молекулы мРНК часто требуют сложной обработки и транспортировки, в то время как прокариотические молекулы мРНК этого не требуют.
[править] Транскрипция
В течение транскрипции РНК-полимераза копирует генетическую информацию с ДНК на мРНК. Этот процесс одинаков как у эукариот, так и у прокариот. Основное различие между про- и эукариотами состоит в том, что эукариотическая РНК полимераза ассоциируется с мРНК-обрабатывающими ферментами во время транскрипции, поэтому обработка может осуществиться сразу после начала транскрипции. Короткоживущие, необработанные или частично обработанные, продукты называются пред-мРНК; после полной обработки, они называются зрелая мРНК.
[править] Обработка эукариотической пред-мРНК
Обработка мРНК сильно различается между эукариотами, бактериями и археями. Не-эукариотические мРНК чаще всего сразу готовы к трансляции и не требуют специальной обработки, за исключением редких случаев. Эукариотические пред-мРНК требуют более интенсивной обработки.
[править] Сплайсинг
Сплайсинг — это процесс, в котором из мРНК удаляются участки некодирующей белок последовательности, назваемые интронами; последовательности, которые остаются, включают в себя кодирующие белки нуклеотиды, и называются экзонами. Иногда пред-мРНК могут быть соединены разными способами, позволяя одному гену кодировать несколько белков. Этот процесс называется альтернативным сплайсингом. Сплайсинг обычно производится РНК-белковым комплексом, который называется сплайсосома, но некоторые молекулы мРНК также могут катализировать сплайсинг (см. рибозимы).
[править] Транспорт
Другое различие между эукариотами и прокариотами — транспорт мРНК. Из-за того, что эукариотические транскрипция и трансляция пространственно разделены, эукариотические мРНК должны быть выведены из ядра в цитоплазму. Зрелые мРНК распознаются по наличию модификаций и покидают ядро через ядерные поры.
[править] Трансляция
Поскольку прокариотическая мРНК не нуждается в обработке и транспортировке, трансляция рибосомой может начаться немедленно после транскрипции. Следовательно, можно сказать, что трансляция у прокариотов совмещена с транскрипцией и происходит со-транскрипционально.
Эукариотическая мРНК должна быть обработана и доставлена в цитоплазму, и только тогда может быть транслирована рибосомой. Трансляция может происходить на рибосомах, находящихся в цитоплазме в свободном виде или на эндоплазматическом ретикулуме. Таким образом, эукариотическая трансляция не совмещена напрямую с эукариотической трансляцией.
[править] Разрушение
По прошествии некоторого времени, определяемого её нуклеотидной последовательностью, в частности, длиной полиаденинового участка на 3' конце молекулы, мРНК разрушается на составляющие её нуклеотиды с участием РНКаз.
[править] Структура мРНК
[править] 5' Кап
5' Кап - это модифицированный гуанидиновый нуклеотид, который добавляется на 5' (передний) конец незрелой мРНК. Эта модификация очень важна для узнавания и прикрепления мРНК к рибосоме, а также для защиты от 5'нуклеаз.
[править] Кодирующие области
Колирующие области состоят из кодонов, которые расшифровываются и транслируются в белки рибосомами. Кодирующие области начинаются со старт-кодона и заканчиваются одним из трёх стоп-кодонов. В дополнение к кодированию белков, части кодирующих регионов могут служить управляющими последовательностями.
[править] Моноцистронная и полицистронная мРНК
мРНК является моноцистронная, если она содержит информацию, необходимую для трансляции только одного белка. Полицистронная мРНК кодирует несколько белков, гены в такой РНК разделены интергенными, некодирующими последовательностями. Полицистронные мРНК характерны для прокариот и вирусов, большая часть эукариотической мРНК является моноцистронной
[править] Нетранслируемые области
Нетранслируемые области - участки РНК, расположенные до старт-кодона и после стоп-кодона, которые не кодируют белок. Они называются 5'-нетранслируемая область и 3'-нетранслируемая область, соответственно. Эти области транскрибируются в составе того же самого транскрипта, что и кодирующий участок. Нетранслируемые области имеют несколько фунций в жизненном цикле мРНК, включая регуляцию стабильности мРНК, локализации мРНК и эффективности трансляции. Способность нетранслируемой области зависит от её нуклеотидной последовательности и разная у разных мРНК.
Стабильность мРНК может контролироваться 5'- и/или 3'-областью из-за различной чувствительности к ферментам, которые деградируют РНК - РНКазам и регуляторным белкам, которые убыстряют или замедляют деградацию
[править] 3' полиадениновый хвост
Длинная (часто несколько сотен нуклеотидов) последовательность адениновых оснований, которая присутствует на 3' "хвосте" мРНК эукариот. Синтезируется ферментом полиаденилат-полимеразой. У высших эукариот поли-А-хвост добавляется к транскрибированной РНК, которая содержит специфическую последовательность, AAUAAA. Важность этой последовательности можно увидеть на примере мутации в гене человеческого 2-глобина, которая именяет AAUAAA на AAUAAG, что приводит к недостаточному количеству глобина в организме.[1]
[править] Внешние ссылки
- Жизненный цикл мРНК Флэш анимация
Shaw, G. and Kamen, R. «A conserved AU sequence from the 3' untranslated region of GM-CSF mRNA mediates selective mRNA degradation.» Cell. 1986 Aug 29;46(5):659-67. PMID: 3488815 CELL
 |
Это незавершённая статья по биологии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
