13.

Вопрос 2.

Первичные транскрипты, образующиеся в процессе синтеза РНК, часто подвергаются посттранскрипционным модификациям, или процессингу. В результате процессинга происходит

созревание РНК. Только зрелые РНК способны выполнять возложенные на них задачи.

Процессинг у прокариот затрагивает в основном предш рРНК и тРНК. Первичный транскрипт содержит последовательности зрелых РНК, образуется на оперонах, вкл гены 16s, 23s,5s Pрнк и тРНК. Первич транскрипты таких оперонов имеют длину примерно 5000 нуклеотидов. Помимо последов р РНК содержат вставочные последоват-ти – СПЕЙСЕРЫ. Вычленение индивидуальных рРНК происходит с участием эндонуклеаз, разрезающих первичные транскрипты в области спейсеров. РНКаза 3 расщепл дуплексы, кот образованы за счет спейсеров и составляют стебли шпилек предшественников. В петлях этих шпилек содержатся послед зрелых молекул рРНК (23, 16). Др. фермент РНКаза М5, отщепляет от првич транскрипта 5S рнк.

Образовавшийся пре-тРнк подвергается дальнейш процессингу. В результате процессинга происходит удаление нуклеотидных последовательностей с флангов пре-тРНК. С 5’-конца фрагмент нуклеотидной цепи отщепляет фермент, называемой РНКазой Р (эндонуклеаза р). РНКазой P является рибонуклеопротеином, каталитическую функцию в котором осуществляет РНК-компонент ( молекула рнк в 400 нуклеот), белок же выполняет структурную роль( усиливает рнказную активн). После отщепления 41одного нуклеотида формир 5 штрих конец тРнк, представленный фосфорилированным гуанозином.

С 3’-конца пре-тРНК действует экзонуклеаза Д, укорачивающая РНК постепенно, удаляя по одному нуклеотиду, осанавливается на аденозине, с сосудствующими двумя ЦЦ. Т.о формир 3 штрих конец АЦЦ-ОН.

У прокариот первичный транскрипт может содержать несколько последовательностей тРНК, их процессинг включает вырезание индивидуальных молекул тРНК. В процессе созревания тРНК также происходит модификация азотистых оснований – в результате которой образуются минорные основания: псевдоуридин, дигидроуридин, тимидин, 7-метилгуанозин, инозин и др.

У эукариот: пре-т Рнк содержат интрон. Его вырезание и сшивание остальной части приводит к созреванию зрелой молекулы. Размеры интрона у разных пре-тРНК колеблются от 14 до 64 нуклеотидов. В процессе сплайсинга нуклеаза вырезает интрон, а лигаза обеспечивает сшивание двух фрагментов тРНК за счет образования фосфодиэфирной связи, в результате образуется ковалентно замкнутая молекула тРНК.

Большие рРНК млекопитающих 18S, 5,8S и 28S синтези-

руются в составе единого первичного транскрипта, обозначае-

мого 45S-РНК, которые разделяются спейсерами. Эндонуклеазное расщепление ведет к выщеплению зрелых р Рнк. 45S-РНК во время транскрипции метилируется. Метилированию подвергаются главным образом остатки рибозы. 5эс рнк в 120 нуклеотидов, кодируется и транскрибируется отдельно . транскрибируются рнк в ядрышке, синхронно.

У некоторых примитивных эукариот в составе первичного транскрипта нуклеотидные последовательности, соответствующие 26S РНК, содержат интрон. В результате процессинга из первичный транскрипта не только вырезаются индивидуальные рРНК, но и удаляется интрон посредством аутосплайсинга.

Аутосплайсинг (самосплайсинг) – сплайсинг первичного транскрипта РНК, происходящий без участия каких-либо ферментов, т.е. РНК сама является катализатором этого процесса. Так у инфузории Tetrаchymenа thermophyla образуется 35S предшественник рРНК (пре-рРНК) длиной 6400 нуклеотидов. Без участия белков из этой пре-рРНК вырезается интрон длиной 414 нуклеотидов. При этом два экзона сшиваются с образованием 26S рРНК. Для протекания сплайсинга необходимо присутствие нуклеотида содержащего гуанин (ГТФ, или ГДФ, или ГМФ, или гуанозин). На 3’-гидроксильную группу этого гуанинового нуклеотида переносится фосфатная группа 5’-конца интрона. Затем образовавшаяся на конце первого экзона 3’-гидроксильная группа используется для присоединения к 5’-концу второго экзона посредством фосфодиэфрной связи. Вырезание интрона сопровождается его циклизацией и удалением из его состава небольшого фрагмента, содержащего тот гуаниновый нуклеотид, который использовался для инициации сплайсинга. Интроны, аналогичные интронам Tetrаchymenа thermophyla, встречаются в пре-рРНК митохондрий, хлоропластов, грибов.