РНҚ сплайсингі.

Бірінші РНҚ транскриптат бө ліктерге гетерогенді ядролы нуклеопротеинді бө лік қ осылады, бұ л процесс гя-РНП-бө лк деп аталынады.

Оларда РНҚ ұ зындығ ы 5000 нуклеотидтерге дейін жә не ақ уызды остьке оратылғ ан. Гетерогенді РНП – бө ліктері экзондар мен интрондарғ а қ осылып, содан кейін жұ птарымен байланысып агрегатты немесе сплайсосом тү зіледі. Сплайсосом қ ұ рамына аз ядролы РНҚ кіреді. Қ ызметі интрондарды ү зу. Интрондардың ү зілуі жоғ ары дә лділікпен жү реді. РНҚ сплайсинг процессінде спецификалы лассо-тә різді қ ұ рылым тү зіледі. Олар интрондарды босатып экзондарды тігеді. Процессинг жә не сплайсинг РНҚ транскриптат: кэпирлі қ айталану, инициация кодоны – метионин, экзондар, стоп-кодон жә не поли А соң ынан тұ рады. Мұ ндай м-РНҚ цитоплазмағ а ө тіп, белоктың синтез процесіне қ олданылады.

Альтернативті сплайсинг. Реттелу механизмі зерттелінбеген. Альтернативті сплайсинг мә ні, бір ғ ана бірінші транскриптаттан ә ртү рлі м-РНҚ экзондардың ә ртү рлі бір ізділігін тігу арқ ылы алуғ а болады.

Сплайсинг. « Сплайсинг » деп аталатын процестің барысында интрондар кесіліп алынып тасталады, ал экзондар бір-бірімен жалғ асады. Бұ л процесс ядрода жү реді, содан кейін жаң а қ ұ ралғ ан мРНҚ молекулалары трансляция жү ретін цитоплазмағ а шығ ады. Олардың шығ уы арнайы ферменттердің қ атысуымен жү реді, немесе кейбір кездерде интронның қ ұ рамында тізбектің белгілі бір нү ктелерінде ү зілуін катализдейтін ерекше нуклеотид тізбектерінің болуының арқ асында олар ө здігінше цитоплазмағ а шығ а алады. Бұ л жерде РНҚ молекуласы катализатор ретінде рибонуклеотид тізбегінің ү зіліуін іске асырады, яғ ни ферменттік қ асиет кө рсетеді. Осындай ферменттік қ асиет кө рсететін РНҚ -ларды «рибозимдер» деп атайды. Интрондардың кесіліп-алынып тасталуы жә не кө рші экзондардың ұ штарының бір-бірімен біртұ тас тізбек болып жалғ асуы эукариоттық мРНҚ -ның пісіп-жетілуінің маң ызды кезең і болып табылады.

1-интрон тобындағ ы сплайсинг механизмі. Бірінші кезең де гуанозин, ГМФ, ГДФ немесе ГТФ нуклеофиль бола алады. Сплайсингке тү скен интрон қ алайда ыдырайды.

Сплайсинг ядродағ ы «сплайсомалар» деп аталатын ерекше структураларда жү реді жә не ол кіші ядролық нуклеопротеин (кяРНП) бө лшектерімен байланысқ ан пре-мРНҚ тұ рады. Белоктармен байланысып кяРНП тү зетін, U1 – U6 деп аталатын алты кяРНҚ болады. Интрондардың пре-мРНҚ -дан дұ рыс кесіп-алынуын қ амтамасыз ететін кяРНҚ молекулалары. Сплайсинг кяРНҚ -ның екі молекуласының интронның бас жә не аяқ жақ тарындағ ы ұ штарымен ә рекеттесуінен басталады. Бұ л жағ дай екі жә не бір тізбекті бө лімдердің шекарасында ә рекет жасайтын эндонуклеазағ а дұ рыс бағ ыт (ориентация) береді. пре-мРНҚ -ның бірінші ү зілуі интронның 5’-ұ шы аймағ ында жү реді. Бұ л кезде интронның 5’-ұ шы сол интронның орта бө лігіндегі нуклеотидтердің біреуімен байланысады – ол сақ иналы (дә лірек айтқ анда, лассо-тә різдес) қ ұ рылымның пайда болуына алып келеді. Cодан кейін пре-мРНҚ -ның екінші ү зілуі іске асады жә не экзонның екі интронмен байланысы экзон-1 байланысымен орын алмасады.

Интрондардың екінші тобындағ ы сплайсинг процесі. Бұ л жердегі интрон сплайсингі 1-ші топтікіне ұ қ сас, тек нуклеофильдің ұ қ састығ ы болмайды, себебі – оның бір тармағ ы 2, 5-фосфодиэфир байланысын береді. мРНҚ -ның алғ ашқ ы транскрипттарындағ ы сплайсинг механизмі тө мендегідей. А – сплайсома комплексін тү зу кезінде РНҚ -ның ө зара жұ п қ ұ ра ә рекеттесуі. Б – сплайсомалардың бірігуі.

Сонымен қ атар процессинг кезінде жетіліп келе жатқ ан мРНҚ молекуласының 5’-ұ шына 7-метилгуанозиин жә не 3’-ұ шына поли(А)-фрагменті жалғ асып, оның ұ штары модификацияланады. Поли(А)-фрагмент шамамен 50 - 200 аденин-нуклеотидінің қ алдық тарынан тұ рады. Полиаденилдік «қ ұ йрық » пісіп-жетілген мРНҚ -ның рибосомағ а тасымалдануын қ амтамасыз етеді деп есептеледі. 5-ұ штағ ы «кэп» (ағ ылшынша - «қ алпақ ») болып табылатын 7-метилгуанозин мРНҚ -ның ядродан цитоплазмағ а тасымалдану кезінде оны ферменттік ыдыраудан сақ тайды жә не оның рибосомамен байланысуына қ атысады. Ерекше мә н беретін нә рсе – 7-метилгуанозин мРНҚ -ның 5’-ұ шына трифосфаттық байланыс арқ ылы ө згеше жолмен байланысады.

«Қ алпақ » жалғ аудың химиялық мә ні тө мендегідей. 7-метилгуанозин қ алдығ ы трифосфат арқ ылы транскрипттің 5’-ұ шына жалғ анады, мРНҚ -ның 5’-ұ шындағ ы бірінші жә не екінші нуклеотидтердің 2’-ОН топтарын метилдейді. Алғ ашқ ы транскрипттің 3’-ұ шын полиаденилдеу процесі бірнеше кезең нен тұ рады жә не эндонуклеаза жә не полиаденилатполимераза ферменттері қ атысады. Эндонуклеаза мРНҚ -ны сигналдық 5‘-ААУААА-3’ қ атары бар жерінде ү зеді. Сол ү зілген жерден бастап полиаденилатполимераза поли-А тізбегін (20-250 аденин қ алдығ ы) синтездейді. 5’-қ алпақ рибосоманың белгілі бір белогымен байланысып, мРНҚ -ның рибосомада белок синтезінің инициациясына қ атысады деген болжам бар.

Рибосомалық РНҚ эукариоттарда да, прокариоттарда да бір полинуклеотид тізбегінің қ ұ рамында болашақ РНҚ молекулалары болатын ұ зын бастапқ ы-молекулалардан пайда болады. Мысалы, прокариоттардағ ы 16S- жә не 23S рРНҚ -лар ұ зын 30S-, молекулалық массасы 2 х 10⁶ болатын бастапқ ы-молекуладан туындайды. Бұ л бастапқ ы молекула арнайы негіздер бойынша метилденеді жә не бө лініп 17S- жә не 25S-аралық РНҚ -ларды береді, одан ары процессинг кезінде олардағ ы қ алдық тар нуклеаза арқ ылы бө лініп тасталынып, прокариоттарғ а тә н 16S- жә не 23S-рРНҚ молекулалары пайда болады (сурет 4. 7. ). 5S-pPHҚ бастапқ ы 30S-молекуланың 3’-ұ шындағ ы бө лігінен ө з алдына бө лек пайда болады.

Эукариоттардың рибосомалық РНҚ -лары алдымен қ ұ рамында 18S-, 28S- жә не 5, 8S РНҚ болатын бастапқ ы 45S РНҚ -дан пайда болады (сурет 4. 8. ). 45S РНҚ -ның процессингі ядрошық та ө теді. Алғ аш 45S РНҚ -ның 14000 нуклеотидтерінің 100-ден аса саны метилденеді. Негізінен рибоза қ алдық тарының 2’-гидроксил топтары модификацияланады. 4. 8-ші суретте кө рсетілгендей, метилденгеннен кейін 45S РНҚ -ның ферменттермен бірқ атар бө лшектенуі, ақ ырында эукариоттардың рибосомасына тә н 18S-, 28S- жә не 5, 8S рРНҚ молекулаларының пайда болуына алып келеді. Эукариоттардың 5S рРНҚ -сы бө лек синтезделеді.

Кейде бірнеше транспорттық рРНҚ -лар біртұ тас бастапқ ы молекула тү рінде пайда болады. Барлық жағ дайларда болашақ та пісіп-жетілетін молекулалардың арасында ақ ырғ ы қ ұ рылымдардың ешқ айсысының қ ұ рамына кірмейтін фрагменттер болады. Сондық тан процессингтің бірінші кезең інде бастапқ ы-молекула қ ұ рамында ақ ырғ ы РНҚ молекулаларының тек біреуі болатын фрагменттерге кесілуі қ ажет.

Кейбір тРНҚ -лардың гендерінің қ ұ рамында тікелей антикодондық иық қ а сә йкес келетін бө лімнің алдында орналасқ ан, ұ зындығ ы 10-40 нуклеотид болатын жалғ ыз интрон болады. Сондық тан кө птеген тРНҚ молекулаларының алғ ашқ ы транскрипттерінің процессингі интрондарды бө ліп тастау кезең і жә не кодонды танитын аймақ тағ ы дә л сплайсингті қ амтуы керек. Бұ л кезең нің тРНҚ -ның белок синтезі кезінде адапторлық молекулалар қ ызметіне ие болуында шешуші мә ні бар.

Нуклеотидтердің алкилденуі жә не олардың 3’-ұ шына оларғ а тә н ЦЦА-триплетінің жалғ ануы тРНҚ молекулаларының ары қ арай модификациялануы болып табылады. тРНҚ -ның бастапқ ы-молекулаларының метилденуі ядрода, ал бө лшектенуі жә не ЦЦА-триплетінің жалғ ануы цитоплазмада жү реді.

⇐ Предыдущая 21 22 23 24 25 26 272829 30 Следующая ⇒