Poliadenilare în eucariotelor

Poliadenilare are loc fie imediat după terminarea transcripției sau după un clivaj ARN specific al lanțului de creștere.

enzimă specială - poli (A) polimerază se atașează la fiecare capăt 3“al transcriptului ARN, care este destinat să devină o moleculă de ARNm, de la 100 la 200 de resturi de acid adenilic (poli (A)), care completează formarea transcriptului ARN primar.

Funcții specifice de poli (A) nu este cunoscut, dar se crede că o astfel de „coadă“ promovează ulterior moleculele de ARN prelucrate și exportul de ARNm matur din nucleu.

Una dintre etapele esențiale ale precursorilor maturării ARNm eucariot, sintetizat în nucleu, este procesarea secvențelor la capătul 3 ', care sunt strâns cuplate cu adăugarea de grup plafonarea.

Maturarea capătul 3 'al ARNm este un proces în două etape. În primul precursor pierde secvența codificatoare 3 'terminală, după care, de obicei, capătul 3“este atașat poli (A) secvența prin polimerizarea enzimatică a resturilor de AMP (schema p. 88).

Există mai multe excepții de la această regulă: animalele ARNm histone și ARNm ale unor virusuri. precursori care sunt împărțite printr-o foarte specifice endonucleaze și poliadeniliruyutsya. Să rămână nepoliadenilirovannymi și U-snRNA. transcrieri, care sunt, de asemenea, ARN polimeraza II. În acest caz, transcriptului primar limitat snRNA U1. care cuprinde la capătul său 3 'câteva nucleotide redundante, exportate din nucleu în citoplasmă, unde se îndepărtează secvența redundante care este blocat în inhibitorul proteic nucleu specific TPI (inhibitor de procesare 3'-terminal).

clivajul Desemnat secvențelor 3'-noncoding la animalele de ARNm marcat secvențe speciale de nucleotide (Fig. I.13). Există cel puțin două astfel de secvențe care formează situsuri de poliadenilare sau de poli (A) -sites.

Scindarea ARN implicate în mod direct alți doi factori: CFI și CFII (factori de scindare). împreună formează un complex stabil cu ARN. Pentru reconstruirea sistemului liber de celule plin de implementare prelucrarea 3'-terminații in vitro, în plus față de acești factori, este necesar să existe o poli polimerază (A) - o enzima care efectuează poliadenilare. Prezența acestei enzime nu este necesară pentru scindarea ARN-ului actului, și se pare că pentru a stabiliza complexul proteic al prelucrării, prezentat schematic în fig. I.13. Construiți complex depinde de ATP, dar procesul de construire nu are loc divizarea beta-gamma-legături. Nu se știe exact ce componente ale clivează complexe legături fosfodiesterice ARN.

procesul de poliadenilare începe imediat în spatele clivaj ARN are loc atât de rapid încât intermediarii nepoliadenilirovannyh nu este detectat. O astfel de conjugare două reacții necesare pentru a proteja secvențele de ARN-3 'terminală din degradarea nucleaza. În acest caz, actul necesită doar un factor de poliadenilare CPSF. dar nu și celelalte trei: CSTF. CFI și CFII.

Processivity (continuă) poliadenilarea capătul 3 'al ARN-ului are loc la o viteză de aproximativ 25 de nucleotide / s, atâta timp cât lungimea poli (A) -sequence ajunge la aproximativ 250 de nucleotide. După aceea, reacția processivity este terminată și o conexiune distributivă lentă a diferitelor molecule resturile de AMP din poli (A) polimerază. Se crede că complexul de proteine elongiruyuschy recunoaste lungimea poli sintetizat (A) -sequence care implică factorul pab II (Fig. I.14). Prin acest mecanism, legarea unui anumit număr de molecule PAB II cu poli (A) se oprește alungire de poli (A) -sequences. Un astfel de control strict al lungimii de poli (A) de pe prelucrate capetele 3 'ale ARNm-ului este importantă pentru mecanismul de acțiune de control al timpului de înjumătățire a ARNm în citoplasmă. Fără un control atent asupra acestui proces prin deadenylation selectivă imposibil de a reglementa degradarea intracelulară a ARNm. și cu ea nivelul de exprimare a genelor care implică acest mecanism corespunzător.

Funcțiile poli-A coada:

1) promovează exportul de ARNm matur din nucleu;

2) ar putea să influențeze stabilitatea cel puțin o parte din ARNm în citoplasmă;

3) poate servi ca un semnal de recunoaștere pentru ribozomului.

Doar transcrieri sintetizate prin ARN polimeraza II, kepami posedă 5'- și 3'-poli-cozi. Motivul pentru acest lucru, probabil, este faptul că enzimele care mediază plafonarea și poliadenilare, urmate de clivaj asociată în mod specific cu ARN polimeraza II. De exemplu, dacă gena. transcris în mod normal de ARN polimeraza II, este separat de promotorul său și este atașat la un promotor recunoscut de către ARN polimeraza I sau ARN polimeraza III, transcrierile sintetizate ale acestor enzime sunt nici limitate, nici poliadenilat. Necesitatea unei plafonare și poliadenilare specific precursorilor de ARNm pot explica de ce aceste RNAs sunt sintetizate prin diferite tipuri de ARN polimeraze eucariotelor.

bacterii ARN poliadenilare comuni ca în eucariotelor, și are funcții biologice importante. Poli (A) mARN-secvențe de bacterii eucariote adecvate mai scurte. Lungimea lor este, în medie, de numai 14-16 nucleotide (80-200 - eucariotelor) și poliadenilat numai de la 1 până la 40% din moleculele din fiecare specie de ARNm într-o anumită celulă (aproximativ 100% în eucariotelor).