Informacja

Co dzieje się z intronami wyciętymi z pre-mRNA?

Co dzieje się z intronami wyciętymi z pre-mRNA?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mówi się, że gdy spliceosom wytnie introny z pre-mRNA, są one degradowane. Co to oznacza i czy to się dzieje w cytozolu? Czy nukleotydy mogą być użyte do czegoś innego w komórce?


Tak. Rybonukleazy (RNAzy) rozkładają splicingowane nici RNA z powrotem na mononukleotydy, a te elementy budulcowe można ponownie wykorzystać.

Zostaną one podzielone na monofosforany nukleotydów, więc będą musiały zostać ponownie ufosforylowane do trifosforanów, zanim będą mogły być ponownie użyte do transkrypcji.

Oto kilka rozsądnych recenzji mechanizmów:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3177198

Uwaga: ten wspomina również, że czasami introny nie są w pełni degradowane do pojedynczych nukleotydów, ale zamiast tego mogą służyć jako cząsteczki sygnalizacyjne.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867409000671


Innym zastosowaniem spliced ​​intronowego fragmentu RNA jest niekodujący RNA. Oto przykład, który obejmuje pre-mRNA również transkrypujące mikroRNA.

http://www.nature.com/nrm/journal/v10/n2/fig_tab/nrm2632_F1.html?foxtrotcallback=true


Jak introny są usuwane z mRNA?

Podobnie, gdzie introny są usuwane z RNA? IntronyREMOVED z pierwotnych transkryptów przez rozszczepienie konserwatywnych sekwencji zwanych miejscami splicingu. Witryny te znajdują się na końcach 5&prime i 3&prime introny. Najczęściej RNA sekwencja, która jest REMOVED zaczyna się od dinukleotydu GU na końcu 5&prim, a kończy AG na końcu 3&prim.

Czy w tym przypadku mRNA ma introny?

intron / introny. Po transkrypcji nowe, niedojrzałe nici informacyjnego RNA, zwane pre-mRNA, może zawierać oba introny i egzony. Przedrostek pre-mRNA cząsteczka przechodzi w ten sposób proces modyfikacji w jądrze zwany splicingiem, podczas którego niekodująca introny są wycinane i pozostają tylko kodujące egzony.

Co dzieje się z intronami?

jakiś intron to dowolna sekwencja nukleotydów w genie, która jest usuwana przez splicing RNA podczas dojrzewania końcowego produktu RNA. Innymi słowy, Introny to niekodujące regiony transkryptu RNA lub kodującego go DNA, które są eliminowane przez splicing przed translacją.


Jaki enzym usuwa introny z mRNA?

IntronyREMOVED przez przetwarzanie RNA, w którym intron jest zapętlony i odcięty od egzonów przez snRNPs, a egzony są splatane razem, aby wytworzyć translację mRNA. Powstały dojrzały mRNA może następnie opuścić jądro i ulec translacji w cytoplazmie.

Podobnie, jaki rodzaj RNA katalizuje usuwanie intronów z pre mRNA? Łączenie przed-mRNA jest prowadzony przez kompleksy białek i RNA cząsteczki zwane spliceosomami. Przed-mRNA splatanie: Przed-mRNA splatanie obejmuje precyzyjne usuwanie intronów od podstawowego RNA transkrypcja. Proces splicingu jest katalizowany przez duże kompleksy zwane spliceosomami.

Mając to na uwadze, czy mRNA ma introny?

intron / introny. Po transkrypcji nowe, niedojrzałe nici informacyjnego RNA, zwane pre-mRNA, może zawierać oba introny i egzony. Przedrostek pre-mRNA cząsteczka przechodzi w ten sposób proces modyfikacji w jądrze zwany splicingiem, podczas którego niekodująca introny są wycinane i pozostają tylko kodujące egzony.

Co dzieje się z intronami?

jakiś intron to dowolna sekwencja nukleotydów w genie, która jest usuwana przez splicing RNA podczas dojrzewania końcowego produktu RNA. Innymi słowy, Introny to niekodujące regiony transkryptu RNA lub kodującego go DNA, które są eliminowane przez splicing przed translacją.


3. Małe jądrowe rybonukleoproteiny (lub snRNP) tworzą funkcjonalny splicesom na pre‑mRNA i katalizują splicing.

a. "U" RNA i powiązane białka. Małe jądrowe RNA (snRNAs) mają około 100 do 300 nt długości i mogą występować w ilości 105 do 106 cząsteczek na komórkę. Nazywają się U, po których następuje liczba całkowita. Głównymi zaangażowanymi w splicing są snRNA U1, U2, U4/U6 i U5. Są konserwowane od drożdży do ludzi. snRNA są związane z białkami, tworząc małe jądrowe cząstki rybonukleoproteinowe lub snRNP. SnRNPs są nazwane od zawartych w nich snRNA, stąd głównymi zaangażowanymi w splicing są snRNP U1, U2, U4/U6, U5.

Jedną z klas białek wspólnych dla wielu snRNP są Białka Sm. Istnieje 7 białek Sm, zwanych B/B&rsquo, D1, D2, D3, E, F, G. Każde białko Sm ma podobną strukturę 3-D, składającą się z helisy alfa, po której następuje 5 nici beta. Białka Sm oddziałują poprzez nici beta i mogą tworzyć okrąg wokół RNA.

Rysunek 3.3.17). Prawy panel pokazuje interakcje białek Sm poprzez ich nici beta, tworząc pierścień z częścią wewnętrzną wystarczająco dużą, aby otoczyć cząsteczkę RNA. Od Angusa I. Lamonda (1999) Nature 397, 655 - 656 &ldquoRNA splicing: biegnące pierścienie wokół RNA.&rdquo

Konkretna sekwencja wspólna dla wielu snRNA jest rozpoznawana przez białka Sm i jest nazywana „motywem RNA ldquoSm” rdquo.

b. Stosowanie przeciwciał od pacjentów z SLE. Kilka z powszechnych snRNP jest rozpoznawanych przez surowicę autoimmunologiczną zwaną anty‑Sm, początkowo generowaną przez pacjentów z chorobą autoimmunologiczną toczniem rumieniowatym układowym. Jednym z krytycznych wczesnych eksperymentów pokazujących znaczenie snRNP w splicingu było wykazanie, że antysurowice anty-Sm są silnym inhibitorem w witroreakcje splicingu. Zatem do splicingu potrzebne są cele antysurowic, tj. białka Sm w snRNP.

C. snRNP gromadzą się na pre-mRNA, tworząc duży kompleks białko-RNA zwany a spliceosom (Rysunek 3.3.17). Kataliza splicingu zachodzi w spliceosomie. Ostatnie badania potwierdzają hipotezę, że Składniki snRNA spliceosomu faktycznie katalizują splicing, dostarczając kolejny przykład rybozymów.

Rysunek 3.3.17. Montaż i kataliza spliceosomu

D. U1 snRNP: wiąże się z miejscem składania 5', a RNA U1 tworzy strukturę sparowaną z zasadami z miejscem składania 5'.

mi. U2 snRNP: wiąże się z punktem rozgałęzienia i tworzy krótki dupleks RNA-RNA. Ten krok wymaga apomocniczy Faktora (U2AF) i hydrolizę ATP i wprowadza pre-mRNA do szlaku splicingu.

F. U5 snRNP plus U4, U6 snRNP wiążą się teraz, tworząc funkcjonalny spliceosom. Dowody wskazują, że U4 snRNP dysocjuje od U6 snRNP w spliceosomie. To z kolei umożliwia U6 RNA tworzenie nowych struktur sparowanych zasad z U2 RNA i pre-mRNA, które katalizują reakcję transestryfikacji (transfery fosfoestrowe). Jednym z modeli jest to, że U6 RNA paruje się z miejscem splicingu 5' iz RNA U2 (który sam jest sparowany z punktem rozgałęzienia), w ten sposób zbliżając punkt rozgałęzienia A do miejsca splicingu 5'. RNA U5 może służyć do utrzymywania blisko siebie końców łączonych eksonów.


Definicja egzonu i intronu w splicingu pre-mRNA

Jednym z podstawowych problemów w badaniach nad splicingiem RNA jest zrozumienie, w jaki sposób spliceosom może z powodzeniem definiować eksony i introny w ogromnej różnorodności cząsteczek pre-mRNA z precyzją nukleotydów. Od czasu pierwszego opisu badacze w tej dziedzinie zidentyfikowali i scharakteryzowali wiele podstawowych elementów i podmiotów mogących wpływać na proces splicingu, zarówno w sposób negatywny, jak i pozytywny. Rzeczywiście, można argumentować, że dzisiaj wiemy bardzo dużo o siłach, które tworzą egzon, egzon i intron, intron. Jak zostanie omówione w niniejszym przeglądzie, decyzje te są wynikiem złożonej kontroli kombinatorycznej wynikającej z wielu różnych czynników/wpływów. Co najważniejsze, wpływy te działają na kilku poziomach złożoności, począwszy od stosunkowo prostej interakcji między dwoma konsensusowymi miejscami splicingu 5' i 3' do znacznie bardziej złożonych czynników: takich jak wzajemne oddziaływanie między sekwencjami wyciszającymi lub wzmacniającymi, procesywność transkrypcji, środowisko genomowe, nukleosom pozycjonowanie i modyfikacje histonów na poziomie chromatyny. W zależności od kontekstu lokalnego, wszystkie te czynniki będą działać antagonistycznie lub synergistycznie, decydując o losie egzonu/intronu danej sekwencji RNA. Obecnie jednak wciąż brakuje nam dokładnego zrozumienia, w jaki sposób wszystkie te procesy sumują się, aby pomóc spliceosomowi w podjęciu decyzji. Dlatego oczekuje się, że przyszłym wyzwaniem w badaniach nad splicingiem będzie staranne scharakteryzowanie wszystkich tych wpływów w celu poprawy naszej zdolności do przewidywania wyborów splicingowych w różnych organizmach lub w określonych kontekstach.


Przestrzenne rozkłady pre-mRNA sugerują splicing potranskrypcyjny specyficznych intronów w obrębie genów endogennych

Splicing to proces molekularny, w którym introny są usuwane z pre-mRNA, a eksony są łączone, tworząc sekwencję dojrzałego mRNA. Pomiar czasu splicingu w stosunku do transkrypcji powstającego RNA dał sprzeczne interpretacje. Frakcjonowanie biochemiczne sugeruje, że RNA ulega splicingowi głównie podczas procesu transkrypcji, ale obrazowanie powstającego RNA sugeruje, że splicing następuje po zakończeniu procesu transkrypcji. Używamy jednocząsteczkowego RNA FISH wraz z mikroskopią ekspansji, aby zmierzyć przestrzenną dystrybucję powstających i częściowo splicingowych transkryptów w komórkach ssaków, co pozwala nam wywnioskować opóźnienie między transkrypcją intronu a jego splicingiem z pre-mRNA. Pokazujemy, że 4 z 4 badanych przez nas genów wykazuje pewien splicing potranskrypcyjny i że introny można składać w dowolnej kolejności. Pokazujemy również, że całkowicie zsyntetyzowany RNA porusza się powoli przez proksymalną strefę miejsca transkrypcji, podczas gdy po zakończeniu transkrypcji podlega dodatkowemu splicingowi i potencjalnie innej obróbce. Ponadto po opuszczeniu tej strefy transkrypty niektórych genów lokalizują się w plamkach podczas procesu splicingu, ale niektóre wydają się swobodnie przemieszczać przez jądro bez lokalizowania w jakimkolwiek innym przedziale jądrowym. Podsumowując, nasze obserwacje sugerują, że regulacja czasu i lokalizacji splicingu jest specyficzna dla poszczególnych intronów, w przeciwieństwie do wcześniej zakładanego natychmiastowego wycięcia intronów po transkrypcji.


Życia, które introny prowadzą po splicingu

Po transkrypcji eukariotycznego pre-mRNA, jego introny są usuwane przez spliceosomy, łącząc eksony w celu translacji. Intronowe produkty splicingu od dawna uważane są za „śmieci” i przeznaczone wyłącznie do zniszczenia. Ale ponieważ są one duże i podlegają słabym ograniczeniom selekcji, wiele intronów zostało ewolucyjnie przystosowanych do pełnienia ról po splicingu. Niektóre splicowane introny są prekursorami do dalszego przetwarzania innych kodowanych RNA, takich jak małe jąderkowe RNA, mikroRNA i długie niekodujące RNA. Inne produkty intronowe mają długi okres półtrwania i mogą być eksportowane do cytoplazmy, co sugeruje, że odgrywają one rolę w translacji. Niektóre wirusy kodują introny, które gromadzą się po splicingu i odgrywają ważną, ale tajemniczą rolę w latencji wirusa. Obrót większości lariat-intronów jest inicjowany przez rozszczepienie ich wewnętrznych wiązań 2'-5' fosfodiestrowych przez unikalną endonukleazę odgałęziającą, a produkty liniowe są dalej degradowane przez egzorybonukleazy. Jednak wydaje się, że kilka intronów omija tę ścieżkę obrotu, a wyznaczniki ich stabilności są w dużej mierze nieznane. Podczas gdy wiele stabilnych produktów intronowych odkryto przypadkowo, nowe narzędzia doświadczalne i obliczeniowe umożliwią ich bezpośrednią identyfikację i badanie. Wreszcie, pochodzenie i mechanizmy mobilności intronów eukariotycznych są tajemnicze, a badania mechanistyczne cyklu życia intronów mogą dostarczyć nowych informacji na temat ich powstawania i upowszechniania.


Co dzieje się z intronami wyciętymi z pre-mRNA? - Biologia

Do oglądania tych treści wymagana jest subskrypcja J o VE. Będziesz mógł zobaczyć tylko pierwsze 20 sekund.

Odtwarzacz wideo JoVE jest kompatybilny z HTML5 i Adobe Flash. Starsze przeglądarki, które nie obsługują HTML5 i kodeka wideo H.264, nadal będą korzystać z odtwarzacza wideo opartego na technologii Flash. Zalecamy pobranie najnowszej wersji Flash tutaj, ale obsługujemy wszystkie wersje 10 i nowsze.

Jeśli to nie pomoże, daj nam znać.

W komórkach eukariotycznych nowo transkrybowany mRNA nazywa się prekursorowym mRNA lub pre-mRNA. Każdy pre-mRNA otrzymuje dwie ważne modyfikacje. Jeden na końcu cząsteczki z pięcioma pierwszymi liczbami, zwany czapką, a drugi na końcu cząsteczki o liczbie trzech pierwszych, zwany ogonem.

Czapeczka o pięciu znakach pierwotnych składa się z pojedynczej 7-metyloguanozyny, zmodyfikowanego nukleotydu guaninowego, który jest połączony z pierwszym nukleotydem pre-mRNA przez wiązanie trifosforanowe. Specyficzna sekwencja nukleotydów w kierunku końca transkryptu pre-mRNA, zwykle A, A, U, A, A, A, zwana sygnałem poliadenylacji, rekrutuje białko wiążące RNA i kieruje enzymem, endonukleazą, do cięcia transkrypt na końcu trzech pierwszych sekwencji sygnałowej. Inny enzym, polimeraza poliadenylanowa, dodaje następnie długi ciąg nukleotydów adeninowych, aż 200, do końca transkryptu z trzema pierwszymi liczbami.

Pięcioelementowa czapeczka i trójelementowy ogon poli-A chronią końce transkryptu przed degradacją. Ogon trzech pierwszych sygnalizuje również cząsteczkom transport, że transkrypt mRNA jest gotowy do opuszczenia jądra. Na zewnątrz jądra czapeczka z pięcioma pierwszymi liczbami pomaga rybosomowi przyłączyć się do transkryptu, aby mógł rozpocząć translację. Ostatnią poważną zmianą w transkrypcie RNA jest usunięcie niekodujących sekwencji zwanych intronami. Kompleks białek i RNA, zwany spliceosomem, wyszukuje markery na końcach intronów, wycina introny z transkryptu i łączy ze sobą pozostałe eksony, które są sekwencjami kodującymi białka.

14.6: Przetwarzanie pre-mRNA

W komórkach eukariotycznych transkrypty wykonane przez polimerazę RNA są modyfikowane i przetwarzane przed opuszczeniem jądra. Nieprzetworzony RNA nazywany jest prekursorowym mRNA lub pre-mRNA, aby odróżnić go od dojrzałego mRNA.

Gdy około 20-40 rybonukleotydów zostanie połączonych razem przez polimerazę RNA, grupa enzymów dodaje "bdquocap" do końca 5" rosnącego transkryptu. W tym procesie 5&rsquo fosforan jest zastępowany przez zmodyfikowaną guanozynę, do której dołączona jest grupa metylowa. Ta czapeczka 5' pomaga komórce odróżnić mRNA od innych typów RNA w komórce i odgrywa rolę w późniejszej translacji.

W trakcie lub wkrótce po transkrypcji duży kompleks zwany spliceosomem wycina różne części transkryptu pre-mRNA, ponownie łącząc pozostałe sekwencje. Sekwencje RNA, które pozostają w transkrypcie, nazywane są „bdquoeksonami” (sekwencje ekspresjonowane), podczas gdy usunięte fragmenty nazywane są „bdquointronami”. Co ciekawe, pojedynczy segment RNA może być eksonem w jednym typie komórki i intronem w innym. Podobnie, pojedyncza komórka może zawierać wiele wariantów transkryptu genu, który został poddany alternatywnemu splicingowi, umożliwiając wytwarzanie wielu białek z jednego genu.

Po zakończeniu transkrypcji enzym dodaje około 30-200 nukleotydów adeninowych do końca 3' cząsteczki pre-mRNA. Ten ogon poli-A chroni mRNA przed degradacją w cytoplazmie. Dojrzały mRNA następnie opuszcza jądro w celu translacji.

Darnell, James E. „Refleksje na temat historii przetwarzania pre-mRNA i najważniejsze informacje z aktualnej wiedzy: ujednolicony obraz”. RNA 19, nie. 4 (2013): 443-460. [Źródło]

Ramanathan, Anand, G. Brett Robb i Siu-Hong Chan. „Capping RNA: funkcje i zastosowania biologiczne”. Badania nad kwasami nukleinowymi 44, nie. 16 (2016): 7511-7526. [Źródło]

Semlow, Daniel R. i Jonathan P. Staley. „Pozostać na komunikacie: zapewnienie wierności w splicingu pre-mRNA”. Trendy w naukach biochemicznych 37, nie. 7 (2012): 263-273. [Źródło]


Czym są introny i egzony?

Możesz podzielić różne regiony eukariotycznego DNA i RNA na dwie główne kategorie: introny oraz egzony.

Egzony są regionami kodującymi sekwencje DNA, które odpowiadają białkom. Z drugiej strony, introny to DNA/RNA znajdujące się w przestrzeniach między eksonami. Są niekodujące, co oznacza, że ​​nie prowadzą do syntezy białek, ale są ważne dla ekspresji genów.

ten kod genetyczny składa się z sekwencji nukleotydowych, które niosą informację genetyczną organizmu. W tym kodzie trójkowym, zwanym a kodon, trzy nukleotydy lub zasady kodują jeden aminokwas. Komórki mogą budować białka z aminokwasów. Chociaż istnieją tylko cztery typy zasad, komórki mogą wytworzyć 20 różnych aminokwasów z genów kodujących białka.

Kiedy spojrzysz na kod genetyczny, egzony tworzą regiony kodujące, a introny istnieją między eksonami. Introny są „splatane” lub „wycinane” z sekwencji mRNA, a zatem nie ulegają translacji na aminokwasy podczas procesu translacji.


Postępy w biologii patogenów bakteryjnych

Adam P. Roberts , . Peter Mullany, w Postępy w fizjologii drobnoustrojów, 2014

2 introny

Introny zostały po raz pierwszy odkryte u eukariontów i są wszechobecne u wyższych eukariontów, takich jak ludzie. U prokariontów niektóre introny są zdolne do transpozycji i są często związane z innymi MGE, takimi jak transpozony koniugacyjne i plazmidy koniugacyjne. Introny klasyfikuje się albo do grupy pierwszej (I) albo do dwóch (II) zgodnie z ich wysoce konserwatywną strukturą drugorzędową (Belfort & amp Perlman, 1995). Introny grupy II mają sześć zachowanych helis, które emanują z centralnego koła. Ta drugorzędna struktura jest wymagana do splicingu. W jednej z konserwatywnych helis (numer IV) często występuje ORF kodujący wielofunkcyjne białko, które ma domenę odwrotnej transkryptazy, która jako część kompleksu ryboproteinowego może katalizować transpozycję intronu do miejsca allelicznego poprzez retrohoming lub transpozycję do inną stronę (Belfort i amp Perlman, 1995).

w C. difficile, do sprzężonego transpozonu wstawiony jest intron grupy II, Tn5397 w szczepie 630 (Mullany, Pallen, Wilks, Stephen i Tabaqchali, 1996). Ten intron grupy II znajduje się w genie w obrębie orf14, który uważa się za niezbędny do sprzężenia tego pierwiastka. Splicing intronu grupy II został zademonstrowany metodą PCR z odczytem starterów w przewidzianym miejscu splicingu (Roberts, Braun, von Eichel-Streiber, & Mullany, 2001 Roberts, Johanesen, Lyras, Mullany, & Rood, 2001), wykazując, że ta grupa Intron II jest zdolny do splicingu z mRNA. Jednakże, gdy domena kodująca odwrotną transkryptazę została przerwana przez insercję genu oporności na kanamycynę, zdolność intronu do splicingu została zniesiona, ale Tn5397 nadal był zdolny do przenoszenia. Jednym z wyjaśnień tego jest to, że intron został wstawiony bardzo blisko końca 3' genu i splicing nie jest wymagany do uzyskania funkcjonalnego Orf14. Znaleziono inny intron grupy II związany z Tn5397element podobny w szczepie QCD-63Q42 (Brouwer, Warburton, Roberts, Mullany, & Allan, 2011), który został wprowadzony w obrębie innego genu niż intron szczepu 630 grupy II. Nie wiadomo jeszcze, czy do sprzężenia tego pierwiastka wymagane jest splicing.

Wkład intronów grupy II do ogólnej biologii C. difficile prawdopodobnie jest niski ze względu na fakt, że mogą one idealnie składać się z transkryptu pre-mRNA, zamiast tworzyć mutację. Oferują jednak możliwość etapu regulacyjnego, jeśli splatają się tylko w określonych warunkach środowiskowych i/lub splatają w sposób różnicowy w określonych warunkach, to mogą być wytwarzane różne białka. Ta zdolność do generowania różnych białek z małego genomu jest jedną z cech charakterystycznych bakterii. Ponadto, ze względu na ich mały rozmiar (3 kb), prawdopodobnie będą miały niewielki koszt biologiczny dla swojej komórki gospodarza.


Obejrzyj wideo: RNA Splicing Animation. spliceosome mediated splicing (Czerwiec 2022).


Uwagi:

  1. Aethelbert

    Całkiem dobrze! Tak to jest.

  2. Whistler

    Oni są źli. Spróbujmy o tym omówić. Napisz do mnie w PM, rozmawia z tobą.

  3. Faet

    Tak się dzieje. Omówmy to pytanie. Tutaj lub w PM.

  4. Tukazahn

    Wielkie dzięki za informacje, teraz będę wiedział.

  5. Zulkilmaran

    Mam na myśli, że się mylisz. Proponuję omówić to. Napisz do mnie na PW.



Napisać wiadomość