Κεφάλαιο 28.pdf

© ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΓΙΑ ΤΟ ΧΗΜΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΤΟΥ ΠΑΝ/ΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ902σμαΚΕΦΑΛΑΙΟ 28 · Σύνθεση και μάτισμα RNAεπιτυγχάνεται με δύο αντιδράσεις τρανσεστεροποίησης και όχι με υδρόλυσηακολουθούμενη από ανασύνδεση. Η πρώτη αντίδραση δημιουργεί μια ελεύθερη3΄-υδροξυλική ομάδα στο 3΄-άκρο του εξονίου 1, και η δεύτερη αντίδρασησυνδέει την ομάδα αυτή με την 5΄-φωσφορική ομάδα του εξονίου 2. Ο αριθμόςτων φωσφοδιεστερικών δεσμών παραμένει ο ίδιος κατά τη διάρκεια αυτών τωνβημάτων, γεγονός εξαιρετικά κρίσιμο διότι επιτρέπει στην αντίδραση ματίσματοςνα προχωρά χωρίς πηγή ενέργειας όπως η ΑΤΡ και η GTP.28.3.5 Mικρά πυρηνικά μόρια RNA στα σωμάτια ματίσματος καταλύουντο μάτισμα πρόδρομων μορίων mRNAΟ πυρήνας περιέχει πολλά είδη μικρών μορίων RNA με λιγότερα από 300 νουκλεοτίδια,τα οποία αναφέρονται ως μικρά πυρηνικά μόρια RNA (small nuclearRNA, snRNA). Μερικά από αυτά —τα οποία συμβολίζονται ως U1, U2, U4,U5 και U6— είναι ουσιώδη για το μάτισμα πρόδρομων mRNA. Οι δευτεροταγείςδομές αυτών των μορίων RNA είναι εξαιρετικά συντηρημένες σε οργανισμούςπου εκτείνονται από τους ζυμομύκητες μέχρι τον άνθρωπο. Αυτά ταμόρια RNA συνδέονται με ειδικές πρωτεΐνες σχηματίζοντας σύμπλοκα πουονομάζονται μικρά πυρηνικά ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σωμάτια (small nuclearribonucleoprotein particles, snRNP). Οι ερευνητές συχνά τα αναφέρουν ως«σναρπς» (snurps). Τα σωμάτια ματίσματος είναι μεγάλα (60 S) δυναμικά συγκροτήματααποτελούμενα από μόρια snRNP, άλλες πρωτεΐνες που ονομάζονταιπαράγοντες ματίσματος και το πρόδρομο μόριο mRNA που υφίσταται τηνεπεξεργασία (Πίνακας 28.3)ΠΙΝΑΚΑΣ 28.3 Mικρά πυρηνικά ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σωμάτια (snRNP)στον μηχανισμό ματίσματος πρόδρομων μορίων mRNAMόρια Mέγεθος των snRNAsnRNP (νουκλεοτίδια) PόλοςU1 165 Δεσμεύεται στη θέση ματίσματος 5’ καιστη συνέχεια στη θέση ματίσματος 3’U2 185 Δεσμεύεται στη θέση διακλάδωσης καισχηματίζει μέρος του καταλυτικού κέντρουU5 116 Δεσμεύεται στη θέση ματίσματος 5’U4 145 Επισκιάζει την καταλυτική δράση του U6U6 106 Kαταλύει το μάτισμαΣτα κύτταρα των θηλαστικών, το μάτισμα αρχίζει με την αναγνώριση τηςθέσης ματίσματος 5΄ από το snRNP U1 (Eικόνα 28.31). Πράγματι, το snRNPU1 περιέχει μια εξαιρετικά συντηρημένη αλληλουχία έξι νουκλεοτιδίων πουσχηματίζουν ζεύγη βάσεων με τη θέση ματίσματος 5΄ του προ-mRNA. Αυτήη δέσμευση αρχίζει τη συναρμολόγηση στο μόριο του προ-mRNA.ı¤ÛË Ì·Ù›ÛÌ·ÙÔ˜ 5'Úfi‰ÚÔÌÔ ÌfiÚÈÔ mRNA5'AÓÔ‰ÈÎfi ÂÍfiÓÈÔGUAAGU3'3'C A UsnRNA U1UCA Î¿Ï˘ÌÌ· 5'Στη συνέχεια, το snRNP U2 δεσμεύεται στη θέση διακλάδωσης στο ιντρόνιοδιά μέσου ζευγών βάσεων μεταξύ της εξαιρετικά συντηρημένης αλληλουχίαςτου snRNP U2 και του προ-mRNA. Η δέσμευση του snRNP U2 χρειάζεταιυδρόλυση ΑΤΡ. Ένα προσυναρμολογημένο σύμπλοκο U4-U5-U6 συνδέε-