RNA-processning
Kurs: Basvetenskap 2
Vad är det?
RNA-processning är den modifiering som omvandlar det omogna pre-mRNA:t (resultatet av Transkription hos eukaryoter) till ett funktionellt mRNA som kan translateras.
Detaljer
- Sker i cellkärnan, kotranskriptionellt – alltså medan RNA-polymeras 2 fortfarande syntetiserar RNA.
- Syfte: skydda RNA från nedbrytning, möjliggöra export från kärnan, säkerställa korrekt läsram och skapa proteindiversitet genom alternativ splitsning.
- 5’ cap – skyddar mot exonukleaser, krävs för ribosombindning och kärnexport; de molekyler som ska känna igen capen (transportmedel, ribosomen) gör det, medan “farliga” molekyler som inte ska känna igen den inte gör det.
- 3’ poly-A-svans – stabiliserar mRNA, underlättar export och translation genom att poly-A-bindande protein binder till svansen och rekryterar ribosomens lilla subenhet till 5’-änden, vilket ger translationen en snabb start samt skapar mRNA-looping som återinitierar translation på samma mRNA.
- Splitsning (splicing) – tar bort introner och sammanfogar exoner, ger en korrekt läsram. Utförs av spliceosomen, ett ribonukleinproteinkomplex (snRNP: snRNA + protein) som känner igen splitsningsställen.
- RNA-editing – ändrar nukleotider posttranskriptionellt, vilket kan påverka proteinsekvensen.
- Alternativ splitsning – olika exoner kombineras på olika sätt från samma pre-mRNA (t.ex. exon 1-2-3 -> mRNA A, exon 1-2-4 -> mRNA B), vilket ger proteindiversitet (en gen kan ge flera proteiner med olika funktioner eller lokalisation), celltypsspecifik funktion (samma gen uttrycks olika i olika vävnader), utvecklingsreglering (olika isoformer uttrycks vid olika tidpunkter i embryonal utveckling) och snabb anpassning (cellen kan snabbt byta isoform vid stress eller signalering).
- Kvalitetskontroll innan export till cytoplasman: 5’ cap och poly-A-svans måste vara korrekt påsatta (annars binder inte cap-bindande komplexet och exonukleaser bryter ner mRNA:t innan det hinner lämna kärnan), exon junction complexes markerar korrekt splitsade mRNA, exportreceptorer binder bara till korrekt processat mRNA, och felaktigt mRNA hålls kvar i kärnan och bryts ner.
- Processning av rRNA och tRNA: 45S pre-rRNA klyvs till lilla subenheten (18S rRNA) och stora subenheten (5.8S+28S rRNA); 5S rRNA transkriberas separat av RNA-polymeras 3. Pre-tRNA processas genom att 5’- och 3’-ändar klyvs av RNase P och RNase Z, CCA-sekvensen adderas till 3’-änden, introner splitsas bort och basmodifieringar införs.
Kopplingar
Relaterat: Modul 1 - Genetik och cellbiologins grunder, Transkription, Introner och exoner, Translation, MikroRNA