Edukira joan

RNA-moztitsasketa

Wikipedia, Entziklopedia askea
Moztitsasketa prozesua mRNA aitzindaritik RNA heldura.

RNA-moztitsasketa biologia molekularreko prozesu bat da. Prozesu horretan, ekoitzi berri den RNA mezulari aitzindaria (pre-mRNA) RNA mezulari heldua bihurtzen da (mRNA), introi guztiak (RNAren eskualde ez-kodifikatzaileak) kenduz eta exoiak (eskualde kodifikatzaileak)  batera moztitsatsiz. Nukleoan kodetutako geneen kasuan, moztitasketa nukleoan gertatzen da transkripzioan zehar edo transkripzioa egin eta berehala. Introiak dituzten gene eukariotiko horietarako, normalean moztitsasketa behar izaten da proteina bihur daitekeen mRNA molekula bat sortzeko. Introi eukariotiko askoren kasuan, erreakzio-segida bat da moztitsasketa. Erreakzio horiek esplizeosomak katalizatzen ditu, erribonukleoproteina nuklear txikien (snRNP) konplexu batek. Badira bere burua moztitsasten duten introiak, hau da, RNA molekula aitzindariaren mozketa kataliza dezaketen erribozimak. Transkripzio, moztitsasketa eta itzulpen prozesuen multzoari adierazpen genikoa deritzo, eta hura da biologia molekularraren dogma nagusia.

Moztitsasketa motak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Naturan modu ezberdinak daude RNA-moztitsasketa egiteko, moztitsatsitako ioien egituraren eta beharrezko katalizatzaileen araberakoak direnak.

Ezplizeosoma bidezkoa

[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Introiak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]

RNAren prozesamenduan, introiak moztitsasketaren bidez ezabatzen dira transkripzioan zehar edo ondoren [1]. Introiak organismo gehienen eta birus askoren geneetan daude. Haiek gene-sorta zabal batean kokatzen dira; proteinetan, RNA erribosomikoan eta transferentziako RNA sortzen dutenetan barne [2].

Moztitsasketa hasteko introiek hiru atal izan behar dituzte: gune emailea (introiaren 5’ muturra), adarkatze-gune bat (introiaren 3’ muturretik gertu) eta gune hartzailea (introiaren 3’ muturra). Gune emaileak GU sekuentzia ia aldaezin bat du, eskualde handiago eta ez hain kontserbatu baten barruan. Gune hartzailea AG sekuentzia ia aldaezin batekin amaitzen da. AG sekuentziatik ur gora pirimidinetan aberatsa den eskualde bat dago. Eskualde horretatik ur gora adarkatze gunea kokatzen da, loturan parte hartzen duen adenina nukleotido bat duena [3][4]. Introi baten adostasun-sekuentzia (IUPACen azido nukleikoen idazkera): G-G- [mozketa] -G-U-R-A-G-U (gune emailea) ... introiaren sekuentzia ... C-U-R-A-Y (gune hartzailetik 20-50 nukleotido ur gora dagoen adarkatze-sekuentzia) ... Y-aberatsa-NCAG- [mozketa] -G (gune hartzailea)[5]. Hala ere, ikusten da moztitsasketa-gunearen aukeraketan eragiten dutela introien elementuen sekuentzia espezifikoek eta adarkaduraren eta gune hartzailearen arteko nukleotido kopuruek[6][7]. Gainera, DNAren mutazio puntualek edo trankripzioan gertatutako akatsek moztitsasketa-gune kriptiko bat aktiba dezakete, normalean moztitsasten ez dena. Ondorioz, exoi zati bat falta zaion mRNA heldua sortzen da. Horrela, beste kasu batzuetan aminoazido bakar bati eragingo liokeen mutazio puntual batek delezio edo proteina baten zapuztea eragingo luke.

Eraketa eta aktibitatea

[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Mihiztaketa eta esplizeosomaren aktibitatea mRNA aitzindariaren transkripzioan zehar ematen dira. Erribonukleoproteina nuklear txikien RNA-osagaiak introiarekin elkarrekiten dute eta katalisian parte hartzen dute. Esplizeosoman bi azpiunitate identifikatu dira (azpiunitate handia eta azpiuinitate txikia), snRNP desberdinak dituztenak.

Esplizeosomaren azpiunitate handia
[aldatu | aldatu iturburu kodea]

U1, U2, U4, U5 eta U6 snRNP-ez osatuta dago, eta introiaren 5’ muturreko GU eta 3’ muturreko AG adostasun-sekuentziak ezagutzen ditu. Introien %99ak mekanismo hau jarraitzen du:

  • E konplexua: U1 introiaren GU adostasun-sekuentziara batzen da, ASF/SF2, U2AF, SF1/BBP proteina osagarriekin batera.
  • A konplexua: U2 adarkatze-gunera batzen da eta ATP hidrolizatzen du. Adarkatze-gunea kokatzen da introiaren 3’ muturratik 20-40 nukleotidotako distantziara eta bertan CURAY adostasun-sekuentzia kokatzen da.
  • B1 konplexua: U5, U4 eta U6 trimerizatzen dira, eta U5 eta U6 5’ exoira eta U2-ra lotzen dira, hurrenez hurren.
  • B2 konplexua: U1 askatu, U5 exoitik introira lekualdatu eta U6 mozketa-guneko 5’ muturrera batzen da.
  • C1 conplexua: U4 askatzen da, U5 exoiaren 3’ muturrera (moztitsasketa-gunea) lotzen da, U6 eta U2  transesterifikazio erreakzioa katalizatzen dute eta introiaren 5’ muturra mozten da; ondorioz, begizta egitura sortzen da.
  • C2 konplexua: introiaren 3’ muturra mozten da, RNAren begiztaren askapena eragiten. Ondoren, exoiak itsasten dira ATP erabiliz. Azkenik, konplexua askatzen da.
Esplizeosomaren azpiunitate txikia
[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Mekanismo honen bidez ezabatutako introi kopurua urria da. Azpiunitate handiaren antzekoa da, baina desberdintasun batzuekin. Alde batetik, mozte- eta itsaste-guneetan desberdintasunak dituzte. Bestetik, adostasun-sekuentzia desberdinak dituzte. Azpiunitate txikian 3’ muturreko adostasun-sekuentzia AU da eta 5’ muturrekoa AC. Gainera, U5 snRNP zatia izan ezik, gainontzekoak azpiunitate handiaren zatien analogoak dira: U11 (U1en analogoa), U12 (U2), U4atac (U4) y U6atac (U6).

Bere burua mozten duten introiak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Erribozima aktibitatea duten bi introi mota daude: I. taldeko introiak eta II. taldeko introiak. Introi hauen mozketa-mekanismoaren eta esplizeosomaren mekanismoaren arteko antzekotasunek aditzera ematen dute seguruenik batera eboluzionatu dutela. Hala ere, mekanismo hau RNAren munduan sortu zela ere proposatu da.

I. taldeko introiak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]
  • Guaninarik ez duen nukleosido baten edo introi beraren OH 3’ taldeak edo kofaktore batek (GMP, GDP edo GTP) 5’ mozketa guneko fosfatoari erasotzen dio. Gertaera horrek introia 5’ muturretik moztea eta begiztaren formakuntza eragiten du.
  • Exoiaren OH 3’ taldeak atake nukleofiliko bat gauzatzen du introiaren 3’ muturraren kontra. Eraso horrek bere mozketa eta begiztaren askapena eragiten du.
  • Exoiak itsasten dira.

II. taldeko introiak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]
  • Introiaren adenosina zehatz baten OH2’ taldeak 5’ko mozketa puntua erasotzen du eta ondorioz, begizta eratzen da
  • Exoiaren OH3’ taldeak introiaren 3’ muturraren aurkako atake nukleofliko bat gauzatzen du eta ondorioz, bere mozketa eragin eta begizta askatzen da.
  • Exoiak itsasten dira.

Moztitsasketa alternatiboa

[aldatu | aldatu iturburu kodea]
Moztitsasketa alternatibo motak.

Kasu askotan, moztitzasketa prozesuak proteina berri anitz sor ditzakeenez, mRNA beraren exoiaren konposizioa aldatzen da. Fenomeno honi moztitzasketa alternatiboa deritzo, eta modu askotan gerta daiteke; exoiak hedatu edo ezabatu daitezke, edo introiak mRNAren barruan geratu daitezke. Uste da multiexoi geneen transkripzioen %95ek moztitzasketa alternatiboa jasaten dutela. Horietako batzuk modu espezifiko edo baldintza konkretuetan gertatzen dira[8]. mRNA aitzindariaren transkripzioen moztitzasketa alternatiboa trans (aktibatzaile eta inhibitzaile) proteina-sistema baten bidez erregulatzen da, cis-elementuetara (indartzaile eta isiltzaile) batzen dena mRNA aitzindariaren transkripzioan. Proteina horiek eta beren lotugaiek moztitzazketa-gune zehatz baten erabilera sustatu edo murriztu dezakete[9]. Proteina horietaz gain, hainbat faktorek dute eragina moztitsasketa alternatiboan. Alde batetik, ikusi da faktore erregulatzaileen efektuak askotan beren posizioaren araberakoak direla. Bestetik, adarkatze-gunearen kokapenak ere eragina du[10]. Zenbait dira dituen eginkizunak; besteak beste, moztitsasketako elementuak elkartzea edo batura-gune izan litekeen elementu baten sekuentzia estaltzea[11][12].  

Erreferentziak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]
  1. ↑ (Ingelesez) Tilgner, Hagen; Knowles, David G.; Johnson, Rory; Davis, Carrie A.; Chakrabortty, Sudipto; Djebali, Sarah; Curado, João; Snyder, Michael et al.. (2012-09). «Deep sequencing of subcellular RNA fractions shows splicing to be predominantly co-transcriptional in the human genome but inefficient for lncRNAs» Genome Research 22 (9): 1616–1625.  doi:10.1101/gr.134445.111. ISSN 1088-9051. PMID 22955974. PMC PMC3431479. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  2. ↑ (Ingelesez) William Roy, Scott; Gilbert, Walter. (2006-03). «The evolution of spliceosomal introns: patterns, puzzles and progress» Nature Reviews Genetics 7 (3): 211–221.  doi:10.1038/nrg1807. ISSN 1471-0056. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  3. ↑ (Ingelesez) Ashihara, Hiroshi; Ludwig, Iziar A.; Crozier, Alan. (2020-02-18). Plant Nucleotide Metabolism ‐ Biosynthesis, Degradation, and Alkaloid Formation. (1. argitaraldia) Wiley  doi:10.1002/9781119476139.ch18. ISBN 978-1-119-47612-2. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  4. ↑ (Ingelesez) Black, Douglas L.. (2003-06). «Mechanisms of Alternative Pre-Messenger RNA Splicing» Annual Review of Biochemistry 72 (1): 291–336.  doi:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161720. ISSN 0066-4154. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  5. ↑ (Ingelesez) Majumder, Kakoli. (2016). «Thomson Reuters releases the 2016 Journal Citation Reports» Editage Insights (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  6. ↑ (Ingelesez) Taggart, Allison J; DeSimone, Alec M; Shih, Janice S; Filloux, Madeleine E; Fairbrother, William G. (2012-07). «Large-scale mapping of branchpoints in human pre-mRNA transcripts in vivo» Nature Structural & Molecular Biology 19 (7): 719–721.  doi:10.1038/nsmb.2327. ISSN 1545-9993. PMID 22705790. PMC PMC3465671. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  7. ↑ (Ingelesez) Corvelo, André; Hallegger, Martina; Smith, Christopher W. J.; Eyras, Eduardo. (2010-11-24). Meyer, Irmtraud M. ed. «Genome-Wide Association between Branch Point Properties and Alternative Splicing» PLoS Computational Biology 6 (11): e1001016.  doi:10.1371/journal.pcbi.1001016. ISSN 1553-7358. PMID 21124863. PMC PMC2991248. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  8. ↑ (Ingelesez) Pan, Qun; Shai, Ofer; Lee, Leo J; Frey, Brendan J; Blencowe, Benjamin J. (2008-12). «Deep surveying of alternative splicing complexity in the human transcriptome by high-throughput sequencing» Nature Genetics 40 (12): 1413–1415.  doi:10.1038/ng.259. ISSN 1061-4036. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  9. ↑ (Ingelesez) Lim, Kian Huat; Ferraris, Luciana; Filloux, Madeleine E.; Raphael, Benjamin J.; Fairbrother, William G.. (2011-07-05). «Using positional distribution to identify splicing elements and predict pre-mRNA processing defects in human genes» Proceedings of the National Academy of Sciences 108 (27): 11093–11098.  doi:10.1073/pnas.1101135108. ISSN 0027-8424. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  10. ↑ (Ingelesez) Taggart, Allison J; DeSimone, Alec M; Shih, Janice S; Filloux, Madeleine E; Fairbrother, William G. (2012-07). «Large-scale mapping of branchpoints in human pre-mRNA transcripts in vivo» Nature Structural & Molecular Biology 19 (7): 719–721.  doi:10.1038/nsmb.2327. ISSN 1545-9993. PMID 22705790. PMC PMC3465671. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  11. ↑ (Ingelesez) Warf, M. Bryan; Berglund, J. Andrew. (2010-03). «Role of RNA structure in regulating pre-mRNA splicing» Trends in Biochemical Sciences 35 (3): 169–178.  doi:10.1016/j.tibs.2009.10.004. PMID 19959365. PMC PMC2834840. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).
  12. ↑ (Ingelesez) Reid, Daniel C.; Chang, Brian L.; Gunderson, Samuel I.; Alpert, Lauren; Thompson, William A.; Fairbrother, William G.. (2009-12). «Next-generation SELEX identifies sequence and structural determinants of splicing factor binding in human pre-mRNA sequence» RNA 15 (12): 2385–2397.  doi:10.1261/rna.1821809. ISSN 1355-8382. PMID 19861426. PMC PMC2779669. (Noiz kontsultatua: 2024-11-08).

Kanpo estekak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]
"https://eu.wikipedia.org/w/index.php?title=RNA-moztitsasketa&oldid=9963895"(e)tik eskuratuta