Альтернативный сплайсинг и его роль в создании генетического разнообразия.

Процессинг включает следующие преобразования иРНК в мРНК:

1. Сплайсинг.

Процесс вырезания определенных нуклеотидных последовательностей из молекул РНК и соединения последовательностей, сохраняющихся в зрелой молекуле, в ходе процессинга РНК.


В 1977 году Робертсом и Шарпом была установлена прерывистость генов у эукариот. Последовательности, кодирующие белок, прерываются вставками, которые не кодируют белок и удаляются из созревшей иРНК это интроны. Участки, которые. сохраняются в составе мРНК и кодируют белок, называются экзонами. Во время транскрипции инфа считывается со всего гена, но вырезаются участки, считанные с интронов. Участки, считанные с экзонов соединяются в матричную РНК. Процесс удаления интронов и сшивания экзонов называется сплайсинг.


В результате удаления интронов мРНК укорачивается. Сплайсинг происходит в ядре по мере образования РНК на ДНК — матрице. Процесс должен идти точно, т.к. ошибки могут привести к нарушению кодирующей способности сшитых экзонов.

Место соединения интронов и экзонов узнается мРНК, они собираются вместе, образуя более крупный комплекс сплайсосома, который отвечает за сплайсинг и удаление интронов. Механизм процесса включает расщепление 5 — конца интрона так, что образуется петлевая структура, называемая лассо. Экзоны сшиваются, образуя зрелую молекулу мРНК.


2. Кэпирование.

На концах иРНК у эукариот происходит химическая модификация. На 5 — конец навешивается нуклеотидная структура шапочка, или кэп. Кэп — один или несколько модифицированных нуклеотидов на 5-конце транскриптов, синтезированных РНК — полимеразой II. Кэпирование происходит вскоре, после начала синтеза иРНК с участием ГТФ гуанозитрифосфат. Кэп регулирует трансляцию, а также предохраняет мРНК от действия 5- эндонуклеазы, когда она переходит в цитоплазму.


3. Полиаденилирование.


Осуществляется путем присоединения поли А — последовательности нуклеотидов, содержащим 100 — 200 остатков адениловой кислоты подряд - поли А — хвост. Поли А — хвост определяет стабильность мРНК и, возможно, способствует выходу мРНК из ядра в цитоплазму. Он также необходим для транскрипции мРНК.