Льюин (Левин) - Гены - 1987 (947308), страница 148
Текст из файла (страница 148)
В результате реакции образуется молекула, имеющая форму петли или ручки кастрюли, Далее при внесении разрыва в правую границу экзоп — интрон образуются петлеобразная молекула — интрон и линейная молекула-правый экзон. Затем петля распрямляется, образуя линейную молекулу вырезанного интрона. Левый и правый экзоны ошиваются. Почему в процессе сплайсинга должна образовываться структура, включающая конец интрона, который будет удален, и сайт внутри интрона? Возможно, это необходимо для отделения свободного 5'-конца ингрона гаким образом, чтобы он не препятствовал протеканию реакции. Возможно также, что такая структура служит маркером, указывающим на интрон, участвующий в сплайсинге. Эта реакция интересна наличием явного сходства 331 27.
Регуляция процессннга РНК Глава 27 РЕГУЛЯЦИЯ ПРОЦЕССИНГА РНК с процессом сплайсинга тРНК, происходящим по 2'-положению, и отщеплением 5чконца предшественника рРНК Теггаяугаела. Возможно, окажется, что конформация РНК играет важную роль при сплайсинге в ядре, особенно если вспомнить о наличии каталитической активности у других РНК.
Основное значение приведенных данных состоит в том, что онн свидетельствуют о возможности разделения сплайсинга на несколько отдельных стадий. Активность систем сплайсинга !и у(!го специфически ингибируется антителамн к белковым компонентам Ш мяРНП. Другие данные указывают на то, что удаление 5сконцевых нуклеотидов Ш мяРНК нарушает протекание сплайсинга !и тйго. Поскольку наши представления, основанные на использовании этих двух систем, носят предположительный характер, мы многого ожидаем от получения систем, сплайсинг в которых полностью зависит от добавления Ш РНП, что послужило бы подтвер. жденнем его участия в сплайсннге и позволило бы исследовать механизм его действия. Возможное участие (1! РНП в сплайсинге может быть только одним из примеров зависимости реакций процес- синга РНК от малых РНП. МяРНП, по-видимому, опять-таки Ш, участвует в полиаденилировании (гл.
27). мяРНП участвует в образовании 3'-концов природной гистоновой мРНК Хеаориз (гл. 27). В свете автономного характера сплайсинга предшественника рРНК Теггаоуеека н наличия каталитической активности у РНК рибонуклеазы Р кажется можно предположить, что реакции взаимодействия РНК вЂ” РНК могут играть важную роль при осуществлении большинства или всех этапов процессинга РНК. Такие реакции могут протекать по-разному, с образованием специфических конформаций внутри одной и той же молекулы (в этом случае взаимодействие сайтов происходит по иис-типу) или на основе пгранс-взаимодействия между субстратом н другой РНК. Такие взаимодействия — возможно, основной след, оставпзийся от начальных этапов эволюции нуклеиновых кислот как молекул-носителей наследственности. Будет не удивительно, если окажется, что молекулы мяРНК обладают свойствами, подобными каталитическим, при сплайсинге и других реакциях процессинга.
Мы до сих пор не имеем ответа на главный вопрос. Имеющиеся в настоящее время данные не объясняют, каким образом процесс узнавания при сплайсинге ограничивается узнаванием только левой и правой границ одного н того же удаляемого интрона. Модели, в которых за основу взята копформация РНК, представляются малоубедительными в свете нормадьного протекания сплай- В клетках высших эукариот транскрипция ядерных структурных генов, кодирующих белки, осуществляется в нуклеоплазме. Но нуклеоплазматическая РНК отличается от мРНК. Она значительно больше по среднему размеру, очень нестабильна и характеризуется гораздо более высокой сложностью входящих в ее состав нуклеотидных последовательностей.
Поскольку размеры ядер- синга продуктов гибридных генов. Возможно, что компоненты аппарата сплайсинга функционируют последовательно. После того как фермент узнал границу сплайсинга, он должен двигаться вдоль молекулы РНК в нужном направлении до тех пор, пока не дойдет до другой границы интрона. Это ограничит протекание сплайсинга с соседними границами экзон — интрон. Таким образом можно объяснить осуществление сплайсинга в тех случаях, когда границы экзон — интрон являются уникальными н непосредственно взаимодействуют друг с другом (хотя, разумеется, некоторые интроны имеют очень большую длину).
Однако это не обьясняет наличия нескольких стадий сплайсинга интрона, не допускает возможности протекания сплайсинга другим способом, как в случае вируса 5'зг-40, когда одна и та же левая граница сплайсинга может быть присоединена более чем к одной п(хгвой границе. (Конечно, во всех этих случаях мы предполагаем, что сплайсинг протекает точно; однако нет никаких данных о том, как часто может в действительности осуществляться неправильный сплайсннг.) Рекомендуемая литература В журнале «Сей» было опубликовано несколько кратких обзоров, посвященных сплайсингу.
Общие механизмы сплайсннга с учасгием канонических последовательностей, находящихся на границах экзон — интрон, рассматриваются Льюнном (Ееияп, Сей, 22, 324 — 326, 1980) и Шарпом (ооагр, Сей, 23, 643 — 646, ! 981). Структура и функции мяРНК обсуждаются в обзоре Зива (?!еое, Сей, 25, 296 — 297, 1981) и Лернера и Стейтц (Еегиег, 5ге!гг, Сей, 25, 298 †3, 1981). Особенностям протекания сплайсинга в разных органеллах посвящен обзор Льюина (Еетл, Сей, 22, 645 — 646, 1980). Данные об автономном осуществлении сплайсинга в клетках Теггайтеаа в системе (п »1!го были представлены Цехом и др.
(Сесй е! а1., Сей, 27, 487 — 496, 198!). Цехом опубликован также обзор о ферментативных механизмах сплайсинга (Сесй, Сей, 34, 713-716, 1983). Имеется и более ранний обзор, касающийся общих механизмов сплайсинга, включая сплайсинг дрожжевой тРНК, написанный Абелсоном (АЬеаоп, Апп. Кеч.
В(ос)зев., 48, 1035 — 1069, 1979). Каталитическую активность РНК обнаружил Герье-Такала (биеп'кт- Та!ин)а, Сей, 35, 849-857, 1983). Каталитической активности РНК посвящен также обзор Альтмана (АЬоао, Сей, 36, 237 — 239, 1984). Структуру «лассо» описали Раскин и др. (Кизил ег а1., Сей, 38, 3!7 — 331, 1984). ной РНК колеблются в очень широких пределах, ее называют гетерогенной ядерной РНК (гяРНК, илн ЬпК)чА). До того как были открыты прерывистые гены, происходили горячие споры относительно того, образуется ли мРНК нз гяРНК путем уменьшения размеров последней или гяРНК может выполнять и совершенно другие функции.
В настоящее время имеются основания Часть ЧП. Созревание РНК: процессинг 332 гО 1В х 14 л. и й 12 х й о Я 1О в я о 6 в о 4 с О О 2000 4000 8000 8000 10000 12 000 14 000 18000 18 000 20 000 22000 21000 Длина молекул РН К, нуклеотиды Рнс лтв 1 Размеры гяРНК варьируют в широких пределах, начинал примерно от Размеров мРНК до более чем 14000 п.и.
думать, что некоторые различия между гяРНК и мРНК объясняются уменьшением размеров и сложности РНК, происходящим при ее сплайсннге. Многие структурные гены, кодирующие белки, - имеют существенно большую длину, чем соответствующие мРНК, а первичные транскрипты должны иметь по меньшей мере такую же длину, как и ген 1они могут быть и длиннее, если в их состав входят дополнительные фланкирующие последовательности). Но мы увидим, что высокую нестабильность гяРНК нельзя объяснить одним лишь включением в состав первичного транскрипта интронов и экзонов. В среднем только небольшая часть транскриптов каждого гена действительно преобразуется в мРНК-продукт. А в некоторых случаях имеются также транскрипционные единицы, продукты которых обнаруживаются в ядре, но из которых, по-виднмому, вовсе не образуется цитоплазматическая мРНК.
Таким образом, ответ на вопрос, осуществляется ли регуляция экспрессии некоторых генов на уровне гяРНК, может быть получен, если будет установлено, образуется ли мРНК в результате процессинга специфической ядерной РНК. гяРНК имеет большие размеры и нестабильна На долю транскрипции генов в нуклеоплазме приходится только небольшая часть общей РНК-синтезирующей активности клетки. Интенсивная транскрипция генов рРНК в ядрышке обеспечивает образование основной части 1до 90%) клеточной РНК. Это затрудняет исследование синтеза гяРНК в целом, поскольку, присутствуя в небольшом количестве, она трудно отделяется от общей массы рРНК.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
