Созревание тРНК

Предшественник тРНК содержит дополнительный фрагмент на 5’-конце (рис. 17). Этот фрагмент отрезается РНКазой P - рибонуклеопротеином, основную каталитическую роль в котором играет РНК. РНК-компонент РНКазы P это рибозим. Белок (или, в случае эукариот, белки) в РНКазе P играет лишь структурную роль. Также, как и для других рибозимов, РНК РНКазы P имеет сильную вторичную структуру. В бактериальной РНКазе P есть участок, комплементарный CCA концу тРНК. Эукариотическая РНКаза P узнает другие элементы предшественника тРНК. https://zarna.ru/kruglosutochnaya-anonimnaya-pomoshh-lechenie-alkogolizma-i-narkomanii/

Рис. 17. Модель вторичной и третичной структур бактериальной РНКазы P и ее субстрат - предшественник тРНК.

Формированием 3’-конца молекулы тРНК занимаются несколько белков - РНКаз. Кроме того, особый фермент - тРНК нуклеотидилтрансфераза достраивает CCA хвост тРНК, если он был утрачен. У эукариот CCA последовательность вообще не кодируется в генах тРНК, а добавляется пост-транскрипционно.

В тРНК эукариот, например дрожжей, есть интроны. В отличии от интронов, встречающихся в мРНК, они не ограничены какими-либо консервативными последовательностями и встроены в строго определенный участок тРНК - антикодоновую петлю (рис. 18).

Рис. 18. Сплайсинг пре-тРНК дрожжей.

Предшественник тРНК имеет в районе антикодоновой шпильки симметричную структуру, узнающуюся димером специфической эндонуклеазы. Эта нуклеаза вырезает интрон, оставляя фосфат на 3’-конце 5’-концевого фрагмента. Для успешного лигирования фрагментов тРНК, необходим 3’-гидроксил и 5’-фосфат. Чтобы достичь этого, ферменты, осуществляющие сплайсинг тРНК, сначала переносят фосфат с 3’-положения на 2’. Затем проводится фосфорилирование 5’-гидроксила. После лигирования образуется ковалентно замкнутая тРНК, содержащая дополнительный фосфат, присоединенный к 2’-OH. Он удаляется фосфатазой.

Заключение

В заключении хотелось бы выделить основные положения, которые показал анализ литературных данных.

1. Главной функцией мяРНК является участие в процессе "созревания" клеточных РНК.

2. Процесс "созревания" клеточных РНК сопровождается химическими модификациями РНК-предшественника и укорочением его размеров. Созревание представляет собой регулируемый многостадийный путь, по ходу которого осуществляется взаимодействие новообразованного предшественника РНК с белками и другими РНК, обеспечивающими в конце концов образование функционально активной молекулы РНК. Регуляция процесса созревания РНК - это способ регуляции активности гена, кодирующего данную молекулу РНК.

3. При созревании информационной РНК имеет место каталитический процесс удаления из РНК интронов и объединения экзонов, кодирующих отдельные участки белка. Совокупность этих химических реакций носит название сплайсинга. Сплайсинг проходит в специальной внутриядерной многокомпонентной структуре - сплайсосоме, включающей десятки белков и набор так называемых малых ядерных РНК, обеспечивающих сплайсинг.

. Молекулярный механизм сплайсинга осуществляется благодаря комплементарным взаимодействиям нуклеотидов РНК-предшественника и малых ядерных РНК. Эти взаимодействия играют первостепенную роль в катализе сплайсинга. Образующиеся сложные структуры определяют точность сплайсинга. Кроме того, велика роль белков, способных специфично "узнавать" не только участки РНК, но и друг друга. Сплайсинг определяется последовательными упорядоченными взаимодействиями компонентов машины сплайсинга с предшественниками РНК. Исследование молекулярных механизмов сплайсинга показывает, что каталитическая активность, определяющая удаление интронов и объединение экзонов, может иметь место и при отсутствии белков, то есть определяться взаимодействиями участков РНК, приводящих как к разрыву, так и к воссоединению межнуклеотидных связей. Нарушение точности сплайсинга при образовании информационных РНК, вызванное мутацией, может препятствовать трансляции и образованию белка.

. Многокомпонентность машины сплайсинга позволяет регулировать образование мРНК за счет изменения концентраций отдельных компонентов или химической модификации, меняющей биологическую активность молекул, определяющих сплайсинг.