Κεφάλαιο 28.pdf

© ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΓΙΑ ΤΟ ΧΗΜΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΤΟΥ ΠΑΝ/ΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ– OOPOO5' OPP5'OO–OO–OOMÂı˘ÏȈ̤ÓËÛÙ· ηχÌÌ·Ù·0, 1 Î·È 2HOO‚¿ÛËO–O OCH 3O P MÂı˘ÏȈ̤ÓËÛÙ· ηχÌÌ·Ù·O 1 Î·È 2‚¿ÛËOO– O OCH 3O PMÂı˘ÏȈ̤ÓËO ÛÙÔ Î¿Ï˘ÌÌ· 2OHNCH 3N+NONHEIKONA 28.24 Καλύπτοντας το 5΄-άκρο. Καλύμματαστο 5΄-άκρο ευκαρυωτικού mRNA περιλαμβάνουν7-μεθυλογουανυλικό (κόκκινο) προσαρτημένομε έναν τριφωσφορικό σύνδεσμο στηριβόζη του 5΄-άκρου. Καμία από τις ριβόζες δενείναι μεθυλιωμένη στο κάλυμμα 0, μία είναι μεθυλιωμένηστο κάλυμμα 1 και οι δύο είναι μεθυλιωμένεςστο κάλυμμα 2.5' K¿Ï˘ÌÌ·5' K¿Ï˘ÌÌ·EÎÌ·ÁÂ›Ô DNANH 2AAUAAANÂÔÛ˘ÓÙÈı¤ÌÂÓÔ RNA ‹Ì· ‰È¿Ûapple·Û˘ATPPP iAAUAAA AAAAA(A) nÔÏ˘·‰ÂÓ˘ÏȈ̤ÓÔ appleÚfi‰ÚÔÌÔ mRNAδιάκριτο άκρο ονομάζεται κάλυμμα (Eικόνα 28.24). Στη συνέχεια, το άζωτο Ν-7 της ακραίας γουανίνης μεθυλιώνεται από την S-αδενοσυλομεθειονίνη για νασχηματιστεί το κάλυμμα 0. Οι παρακείμενες ριβόζες μπορούν να μεθυλιωθούνκαι να σχηματιστεί το κάλυμμα 1 ή το κάλυμμα 2. Σε αντίθεση με το αγγελιαφόροRNA και μικρά μόρια RNA που συμμετέχουν στο μάτισμα, τα μόρια τουμεταφορικού και του ριβοσωματικού RNA δεν έχουν καλύμματα. Τα καλύμματασυμβάλλουν στη σταθερότητα των μορίων mRNA, προστατεύοντας τα5΄-άκρα τους από τη δράση φωσφατασών και νουκλεασών. Επιπλέον, τα καλύμματαενισχύουν τη μετάφραση του mRNA από τα ευκαρυωτικά συστήματασύνθεσης πρωτεϊνών (Υποκεφάλαιο 29.5).Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, το προ-mRNA τροποποιείται επίσης στο 3΄άκρο.Τα περισσότερα ευκαρυωτικά mRNA περιέχουν μια πολυαδενυλική, πολυ(Α),ουρά σε αυτό το άκρο, η οποία προστίθεται μετά τον τερματισμό της μεταγραφής.Επομένως, το DNA δεν κωδικεύει αυτήν την ουρά πολυ(Α). Στην πραγματικότητα,το νουκλεοτίδιο που προηγείται της ουράς πολυ(Α) δεν είναι το τελευταίονουκλεοτίδιο που μεταγράφεται. Μερικά πρωτογενή μεταγραφήματα περιέχουνεκατοντάδες νουκλεοτίδια πέρα από το 3΄-άκρο του ώριμου mRNA.Πώς όμως το 3΄-άκρο του προ-mRNA παίρνει την τελική μορφή του; Ευκαρυωτικάπρωτογενή μεταγραφήματα διασπώνται από μια ειδική ενδονουκλεάση, ηοποία αναγνωρίζει την αλληλουχία AAUAAA (Eικόνα 28.25). Η διάσπαση δεν γίνεταιεάν αφαιρεθεί η αλληλουχία αυτή ή ένα τμήμα 20 νουκλεοτιδίων από το3΄-άκρο. Η παρουσία εσωτερικών αλληλουχιών AAUAAA σε ορισμένα ώριμαμόρια mRNA δείχνει ότι η AAUAAA είναι μόνο ένα μέρος του σήματοςδιάσπασηςØ αυτό που επίσης είναι σημαντικό είναι το περιβάλλον της. Μετάτη διάσπαση από την ενδονουκλεάση, μια πολυ(Α) πολυμεράση προσθέτει περίπου250 αδενυλικά κατάλοιπα στο 3΄-άκρο του μεταγραφήματος. Στην αντίδρασηαυτή η ΑΤΡ είναι ο δότης αδενυλικών.Ο ρόλος της ουράς πολυ(Α) δεν έχει ακόμη διευκρινιστεί με βεβαιότητα,παρά τις μεγάλες προσπάθειες. Ωστόσο, συσσωρεύονται ολοένα και περισσότερεςενδείξεις ότι ενισχύει την αποτελεσματικότητα της μετάφρασης καιτη σταθερότητα του mRNA. Η παρεμπόδιση της σύνθεσηςτης ουράς πολυ(Α) μετά από έκθεση σε 3΄-δεοξυαδενοσίνη(κορδυσεπίνη) δεν παρεμβαίνει στη σύνθεσητου πρωτογενούς μεταγραφήματος. Το μόριο¢È¿Ûapple·ÛË ·applefiÂȉÈ΋ ÂÓ‰ÔÓÔ˘ÎÏ¿ÛËÚÔÛı‹ÎË Ô˘Ú¿˜ ·applefiÙËÓ appleÔÏ˘(A) appleÔÏ˘ÌÂÚ¿ÛËOH 3'αγγελιαφόρου RNA που δεν έχει ουρά πολυ(Α) μπορείνα μεταφέρεται έξω από τον πυρήνα. Ένα μόριοmRNA, όμως, που δεν έχει ουρά πολυ(Α) συνήθωςείναι πολύ λιγότερο αποτελεσματικό ως εκμαγείογια σύνθεση πρωτεϊνών από ό,τι αυτό που έχει ουράπολυ(Α). Πράγματι, μερικά μόρια mRNA αποθηκεύονταιμε μια μη αδενυλιωμένη μορφή και αποκτούντην ουρά πολυ(Α) μόνον όταν επίκειται μετάφραση.Η περίοδος ημιζωής ενός μορίου mRNA μπορεί ναπροσδιοριστεί εν μέρει από τον ρυθμό αποικοδόμησηςτης ουράς πολυ(Α).EIKONA 28.25 Πολυαδενυλίωση ενός πρωτογενούςμεταγραφήματος. Μια ειδική ενδονουκλεάσηδιασπά το RNA καθοδικά του AAUAAA.Στη συνέχεια η πολυ(Α) πολυμεράση προσθέτειπερίπου 250 κατάλοιπα αδενυλικών.28.3.2 Ο μηχανισμός διόρθωσης του RNA αλλάζει τις πρωτεΐνες πουκωδικεύονται από το mRNAΤο περιεχόμενο της αλληλουχίας μερικών μορίων mRNA αλλάζει μετά τη μεταγραφή.Διόρθωση RNA (RNA editing) είναι ο όρος για μια αλλαγή της αλληλουχίαςτων βάσεων του RNA μετά τη μεταγραφή με διεργασίες διαφορετικέςτου ματίσματος. Η διόρθωση RNA είναι χαρακτηριστική σε μερικά συστήματαπου έχουν ήδη συζητηθεί. Η απολιποπρωτεΐνη Β (apo-B) παίζει σημαντικόρόλο στη μεταφορά τριακυλογλυκερολών και χοληστερόλης σχημα-