Прерибосомная РНК
Прерибосомная РНК (пре-рРНК) является предшественником зрелой рибосомной РНК ( рРНК ), которая является компонентом рибосомов . Пре-рРНК сначала транскрибируется из рибосомальной ДНК (рДНК), затем расщепляется и обрабатывается в зрелую рРНК.
Обзор
[ редактировать ]Во время или сразу после транскрипции пре-рРНК из рДНК в нуклеоласе предшественник рибосомальной РНК (пре-рРНК) модифицируется и ассоциируется с несколькими рибосомными белками. [ 1 ] Небольшие нуклеолярные РНК ( Snorna ) диктуют модификации путем базовой парки с сайтами-мишенями в эукариотической пре-рРНК, а также могут играть роль в складывании пре-рРНК. Пре-рРНК содержит внешние транскрибируемые проставки (5'-ets, 3'-ets) на обоих концах, а также внутренние транскрибируемые проставки (ITS1, ITS2). Расщепления на участках A и T1 удаляют 5'-ets и 3'-ets соответственно. Расщепления на участках A0, 1 и 2 приводят к 18S рРНК. На месте 3 расщепление может происходить до или после расщепления на участках A0, 1 и 2 и может быть ответственным за связь между путями обработки 18 и 28 с рРНК. Последние этапы обработки рРНК требуют расщепления при 3, 4 ', 4 и 5, чтобы генерировать зрелые 5,8 и 28 с рРНК .
Модификации
[ редактировать ]Исследования показывают, что либо одновременно, или сразу после синтеза пре-рРНК, внутренние модификации производятся в областях в компонентах рРНК, 18S, 5,8S и 28S , которые варьируются в зависимости от типа клеток. Модификации пре-рРНК Xenopus включают в себя десять метилирования основания, 105 2'-O-метилирования рибозы и около 100 псевдоуридинов, в то время как дрожжевая рРНК имеет всего лишь половину этих модификаций. [ 2 ] Небольшое нуклеолярное основание РНК с пре-рРНК и определяет место модификаций. Индивидуальные семьи Snorna выполняют разные модификации. Box C/D Snorna направляет образование 2'-O-Me, в то время как Box H/ACA Snorna направляет образование псевдоридинов. Существует подумайте, что основание Snorna для пре-рРНК действует как шаперон в складывании зрелой рРНК.
Рибосомные белки
[ редактировать ]Пре-рРНК состоит из трех основных размеров; 37S (дрожжи), 40S (Xenopus) и 45S (млекопитающие). В серии этапов почти 80 рибосомных белков собираются с пре-рРНК. Во время транскрипции пре-рРНК ранние рибосомальные связывающие белки ассоциируются. [ 3 ] Считается, что этот RNP 30S, содержащий 45S до-рРНК, является предшественником RNP 80S, который, в свою очередь, является предшественником 55S RNP. 55S RNP составляет ~ 75% нуклеолярной популяции пре-рибосом. [ 4 ]
Рибосомальная обработка РНК
[ редактировать ]Чтобы сформировать зрелую рРНК 18S, 5,8S и 28S, до-рРНК 40S (Xenopus) и 45S (млекопитающие) должны пройти через ряд расщеплений для удаления внешних и внутренних проставков (ETS/ITS). Это можно сделать в одном из двух путей. Путь 1 начинается с расщепления на участке 3, который отделяет кодирующие области 5,8S и 28S рРНК в 32S пре-РНК от кодирующей области 18S в 20S до-рРНК. Путь 2 расщепляется на участках A0, 1 и 2 изначально, прежде чем расщеплять на месте 3. [ 5 ]
U3 Snorna
[ редактировать ]U3 Snorna, самая распространенная Snorna, необходимая для обработки рРНК, влияет на выбранный путь. [ 6 ] Он ассоциируется с пре-рРНК с помощью белкового белкового взаимодействия, а также с базой. Чтобы позволить U3 правильно функционировать, требуется базовая партия между 3 'шарнирной областью U3 и дополнительными последовательностями в 5'-EST. Тем не менее, сочетание между 5'-штангом U3 и 5'-EST может произойти, но не требуется для функции. [ 7 ] Нуклеолин, обильный фосфопротеин, связывается с пре-рРНК сразу после транскрипции и облегчает основание между петлями u3 Snorna и ETS. [ 8 ]
Сайт А и Т1 расщепление
[ редактировать ]Площадь, где 5'-ets сшита с U3, известна как сайт A ', и иногда расщепляется в первичном событии обработки в пре-рРНК млекопитающих. Расщепление этого сайта зависит от u3, u14, e1 и e3 snornas, и, хотя это расщепление не является обязательным условием для обработки до-рРНК, стыковка Snornp имеет решающее значение для производства 18S RRNA. Вскоре после расщепления A '3'-ETS расщепляется на сайте T1 от U8 Snorna.
Сайт A0, 1 и 2 расщепления
[ редактировать ]Последующее расщепление на участках A0, 1 и 2 требует Snorna U3, U14 Snorna SNR30 и SNR10 в дрожжах, а также Snorna U22 в Xenopus. Расщепление этих участков координируется, чтобы привести к зрелой 18S рРНК. A0 Cleavage требует коробки a u3 snorna. [ 9 ] Если вставка A u3 мутирована, расщепление A0 ингибируется, и, хотя 20S пре-рРНК накапливается, он также не обрабатывается в 19S рРНК и расщепление на участках и 2 также ингибируется, что предполагает, что расщепление в A0 предшествует местам 1 и 2. Механизм расщепления сайта 1 еще не известен, однако положение коробки U3 A Близко участок 1 помогает доказать, что коробка A снова необходима для расщепления сайта A1. [ 10 ] Однако сайт 2 требует 3'-конца Boxa 'и U3 Snorna для расщепления. Как только сайт 2 расщепляется, 18S рРНК освобождается от пре-рРНК.
Сайт 3 расщепление
[ редактировать ]В то время как U3 Snorna требуется для формирования 18S рРНК, U8 Snorna требуется для образования 5,8 и 28 с рРНК. [ 11 ] Расщепление происходит на участке 3, который находится ближе к концу ITS1 и впоследствии образует пре-рРНК 32S, долгоживущем промежуточном здании. Расщепление на участке 4 ', в пределах ITS2, производит предшественник 5,8S РНК, который длиннее в 3'-конце. Чтобы обрезать 3'-конец, расщепление должно происходить на участках 4 и 5. Предполагается, что сайт 3 может служить связи между путями обработки 18 и 28 с рРНК в более высоких организмах. [ 12 ]
Разные типы
[ редактировать ]Пре-рРНК во всех биологических царствах демонстрирует сходства и различия. Eubacteria содержат 16 и 23-е рРНК, которые находятся в верхней части длинных базовых стеблей, которые служат местом для обработки расщепления РНКазы III . [ 13 ] Эти два стебли также обнаруживаются в пре-рРНК из Archaebacteria , однако они не существуют в пре-рРНК Xenopus. Считается, что, хотя основание происходит во всех типах пре-рРНК, они встречаются в цис в эубактериальной пре-рРНК, тогда как у эукариот встречается в транс между snornas и терминами кодирующих областей рРНК в пре-рРНК. Не ясно, почему все три царства обладают пре-рРНК, а не напрямую транскрибируют зрелые формы рРНК, но считается, что транскрибированные пространства в пре-рРНК могут играть некоторую роль в правильном складывании рРНК.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Marmier-Gourier N, Cle'ry A, Schlotter F, Branlant C. Второе взаимодействие пары оснований между малой нуклеолярной РНК U3 и областью 5'-ETS требуется для раннего расщепления дремительного пре-рибосомного РНК. Исследование нуклеиновых кислот. 2011; 39
- ^ Герби С.А., Боровьягин Ав. Пре-рибосомная обработка РНК в многоклеточных организмах. В кн.: База данных Madame Curie Bioscience [Интернет]. Остин (Техас): Landes Bioscience; 2000-.
- ^ Chooi wy, leiby kr. Электронный микроскопический метод локализации рибосомных белков во время транскрипции рибосомной ДНК: метод изучения сборки белка. Proc Natl Acad Sci. 1981; 78: 4823–4827
- ^ Хаджиолов аа. Биогенез нуклеола и рибосомы. Вена: Springer-Verlag Kg. 1985.
- ^ Герби С.А., Боровьягин Ав. Пре-рибосомная обработка РНК в многоклеточных организмах. В кн.: База данных Madame Curie Bioscience [Интернет]. Остин (Техас): Landes Bioscience; 2000-.
- ^ Borovjagin av, Gerbi Sa. U3 Небольшая нуклеолярная РНК необходима для расщепления на участках 1, 2 и 3 в PRNA и определяет, какой путь обработки рРНК проходит в ооцитах Xenopus. J Mol Biol. 1999; 286: 1347–1363
- ^ Borovjagin av, Gerbi Sa. Xenopus U3 Snorna Docks на пре-рРНК через новое взаимодействие с базой. поданный. 2003
- ^ Эррера А, Олсон Модж. Ассоциация белка С23 с быстро меченной нуклеолярной РНК. Биохимия. 1986; 25: 6258–6264.
- ^ Савино Р., Хитти Й, Герби Са. Гены для Xenopus laevis U3 Маленькая ядерная РНК. Нуклеиновые кислоты Res. 1992; 20: 5435–5442.
- ^ Marmier-Gourier N, Cle'ry A, Schlotter F, Branlant C. Второе взаимодействие пары оснований между малой нуклеолярной РНК U3 и областью 5'-ETS требуется для раннего расщепления дремительного пре-рибосомного РНК. Исследование нуклеиновых кислот. 2011; 39
- ^ Marmier-Gourier N, Cle'ry A, Schlotter F, Branlant C. Второе взаимодействие пары оснований между малой нуклеолярной РНК U3 и областью 5'-ETS требуется для раннего расщепления дремительного пре-рибосомного РНК. Исследование нуклеиновых кислот. 2011; 39
- ^ Герби С.А., Боровьягин Ав. Пре-рибосомная обработка РНК в многоклеточных организмах. В кн.: База данных Madame Curie Bioscience [Интернет]. Остин (Техас): Landes Bioscience; 2000-.
- ^ Герби С.А., Боровьягин Ав. Пре-рибосомная обработка РНК в многоклеточных организмах. В кн.: База данных Madame Curie Bioscience [Интернет]. Остин (Техас): Landes Bioscience; 2000-.