Silmukointi (genetiikka)

RNA -nivelkaavio

Mikä on silmukointi?

Hän Silmukointi o Leikkausprosessi ja RNA -silmukointi on molekyyli -ilmiö, joka esiintyy eukaryoottisissa organismeissa DNA: n transkription jälkeen RNA: ksi ja sisältää geenin intronien eliminoin. Pidetään perustavanlaatuisena geeniekspressiossa.

Se tapahtuu tapahtumien kautta fosfodiéster -yhteyksien poistamiseksi eksonien ja intronien välillä ja seuraavan sidosliiton välillä eksonien välillä. 

Silmukointia tapahtuu kaikentyyppisissä RNA: ssa; Se on kuitenkin merkityksellisempi Messenger RNA -molekyylissä. Se voi esiintyä myös DNA- ja proteiinimolekyyleissä.

Eksonien kokoontumishetkellä he kärsivät järjestelystä tai muutoksesta. Tätä tapahtumaa kutsutaan vaihtoehtoiseksi silmukoinniksi ja sillä on tärkeitä biologisia seurauksia.

Mikä on silmukointi?

Geeni on DNA -sekvenssi, jolla on tarvittavat tiedot fenotyypin ekspressoimiseksi. Geenikäsitys ei ole tiukasti rajoitettu DNA -sekvensseihin, jotka ekspressoidaan proteiineina.

Biologian keskeinen "dogma" sisältää DNA: n transkriptioprosessin välittäjämolekyyliin, Messenger -RNA: lle. Tämä puolestaan ​​muuttuu proteiineiksi ribosomien avulla.

Eukaryoottisissa organismeissa nämä pitkät geenisekvenssit keskeytetään kuitenkin tyyppisissä sekvensseissä, jotka eivät ole välttämättömiä kyseiselle geenille: intronit. Messenger -RNA: n varten se voidaan kääntää tehokkaasti, nämä intronit on poistettava.

RNA -silmukointi on mekanismi, johon liittyy useita kemiallisia reaktioita, joita käytetään tietyn geenin sekvenssin keskeyttämiseen, jotka käytetään elementtien poistamiseen. Säilyttäviä elementtejä kutsutaan eksoniksi.

Se voi palvella sinua: Hollantic perintö: geenien ominaisuudet, toiminnot, rappeutuminen

Missä silmukointi tapahtuu?

Espliceosoma on valtava proteiinin luontokompleksi, joka vastaa silmukoinnin vaiheiden katalysoinnista. Se koostuu viidestä pienen ydin-RNA: n tyypistä, nimeltään U1, U2, U4, U5 ja U6, proteiinien lisäksi.

Arvellaan, että selitys osallistuu pre-arnM: n taittumiseen kohdistaakseen sen oikein kahden alueen kanssa, joilla silmukointiprosessi tapahtuu.

Tämä kompleksi kykenee tunnistamaan konsensussekvenssin, joka useimmilla introneilla on heidän päätään 5 'ja 3'. On huomattava, että Metazoasta on löydetty geenejä, joilla ei ole näitä sekvenssejä, ja ne käyttävät toista pienen ydin-RNA-ryhmää tunnistamiseen.

Silmukoiden tyypit

Kirjallisuudessa termiä silmukointi sovelletaan yleensä Messenger -RNA: n mukana olevaan prosessiin. Muissa tärkeissä biomolekyyleissä esiintyy kuitenkin erilaisia ​​silmukointiprosesseja.

Proteiinit voivat myös kokeilla silmukointia, tässä tapauksessa se on aminohappojen sekvenssi, joka poistetaan molekyylistä.

Eliminoitua fragmenttia kutsutaan "Intenlena". Tämä prosessi tapahtuu luonnollisesti organismeissa. Molekyylibiologia on onnistunut luomaan erilaisia ​​tekniikoita käyttämällä tätä periaatetta, joka sisältää proteiinien manipulointia.

Samoin silmukointi tapahtuu myös DNA -tasolla. Siten kaksi aiemmin erotettua DNA -molekyyliä kykenevät liittymään kovalenttisilla sidoksilla.

RNA -liitostyypit

Toisaalta RNA: n tyypistä riippuen on erilaisia ​​kemiallisia strategioita, joissa geeni voi päästä eroon introneista.

Erityisesti esikäsittely on monimutkainen prosessi, koska siihen sisältyy sarjan vaihe, jota espliceosome katalysoi. Kemiallisesti prosessi tapahtuu transcessterfication -reaktioiden vuoksi.

Voi palvella sinua: Hallitseva alleeli: Ominaisuudet ja esimerkit

Esimerkiksi hiivoissa prosessi alkaa alueen 5 'rikkoutumisella tunnistuspaikalla, introni-exon "silmukka" muodostuu 2'-5' fosfodiéster-linkillä. Prosessi jatkuu muodostumalla aukko alueella 3 ', ja lopulta kahden eksonin liitto tapahtuu.

Jotkut ydin- ja mitokondriogeenit keskeyttävät intronit voivat suorittaa silmukoinnin ilman entsyymejä tai energiaa, mutta transcessterfation -reaktioiden avulla. Sanoi, että kehossa havaittiin ilmiötä Tetrahymya thermophila.

Sitä vastoin suurin osa ydingeeneistä kuuluu koneisiin tarvitseviin introniryhmään, joka luetteloi eliminaatioprosessin.

Vaihtoehtoinen silmukointi

Ihmisillä on ilmoitettu, että niitä on noin 90.000 erilaista proteiinia, ja aiemmin ajattelin, että geenejä tulisi olla identtinen määrä.

Uuden tekniikan ja ihmisen genomiprojektin saapuessa voitaisiin päätellä, että meillä on vain noin 25.000 geeniä. Joten miten on mahdollista, että meillä on niin paljon proteiineja?

Eksoneja ei välttämättä koota samassa järjestyksessä, jossa ne kirjoitettiin RNA: lle, mutta ne vahvistetaan luomalla uusia yhdistelmiä.

Tätä ilmiötä tunnetaan vaihtoehtoisena silmukoineena. Tästä syystä yksi transkriptoitu geeni voi tuottaa useamman kuin yhden tyyppisen proteiinin.

Tutkija Gilbert selvitti tämän proteiinien lukumäärän ja geenien lukumäärän välisen epäjohdonmukaisuuden, joka jätti perinteisen käsitteen "geenin" siellä on proteiini ".

Vaihtoehtoinen liitoskaavio. Lähde: National Genome Research Institute, Wikimedia Commons

Funktiot

Kelemenille ja yhteistyökumppaneille (2013) "yksi tämän tapahtuman tehtävistä on.

Voi palvella sinua: monitekijäinen perintö

Näiden kirjoittajien mukaan "vaihtoehtoinen silmukointi on vastuussa proteiinien sijainnin, niiden entsymaattisten ominaisuuksien ja vuorovaikutuksen säätelemisestä ligandien kanssa". Se on liittynyt myös solujen erilaistumisen prosesseihin ja organismien kehitykseen.

Evoluution valossa se näyttää olevan tärkeä muutosmekanismi, koska suuri osa korkeammista eukaryoottisista organismeista, jotka kärsivät suuria vaihtoehtoisia silmukoiden tapahtumia. Sen lisäksi, että se on tärkeä rooli lajien erilaistumisessa ja genomin kehityksessä.

Vaihtoehtoinen silmukointi ja syöpä

On todisteita siitä, että kaikki virheet näissä prosesseissa voivat johtaa solun epänormaaliin toimintaan, tuottaen vakavia seurauksia yksilölle. Näissä mahdollisissa patologioissa syöpä erottuu.

Siksi vaihtoehtoista silmukointia on ehdotettu uudena biologisena markkerina näille solujen epänormaalille olosuhteille.

Samoin, jos mekanismin perusta, jolla tauti tapahtuu perusteellisesti, heille voidaan ehdottaa ratkaisuja.

Viitteet

1. Berg, J. M., Stryer, l., & Tymoczko, J. Lens. (2007). Biokemia. Käännyin.
2. Conti, L., Baralle, m., & Buratti, ja. (2013). Eksonin ja intronin määritelmä pre -mRNA -silmukoinnissa. Wiley monitieteiset arvostelut: RNA, 4(1), 49-60.
3. Kelemenit tai., Convertini, P., Zhang, Z., Ja., Shen, m., Falaleeva, m., & Stamm, S. (2013). Vaihtoehtoisen silmukoinnin toiminta. Geeni, 514(1), 1-30.
4. Lamond, a. (1993). Spliceosomi. Bioessays, 15(9), 595-603.
5. Vila-Perelló, M., & Muir, t. W -. (2010). Proteiinien silmukoinnin biologiset sovellukset. Solu, 143(2), 191-200.