Liigitamine (geneetika), mida see koosneb, tüübid



The splaissimine, või RNA splaissimisprotsess on nähtus, mis esineb eukarüootsetes organismides pärast DNA transkriptsiooni RNA-ks ja hõlmab geeni intronite eemaldamist, säilitades eksoneid. Seda peetakse geeniekspressioonis oluliseks.

See toimub fosfodiestri sideme kõrvaldamise kaudu eksonite ja intronite vahel ning sideme järgneva sidumise vahel eksonite vahel. Ühendamine toimub kõigis RNA tüüpides, kuid see on messenger RNA molekulis asjakohasem. See võib esineda ka DNA ja valgu molekulides.

Eksonite kokkupanemisel võivad nad läbida kokkuleppe või mis tahes muudatused. See sündmus on tuntud kui alternatiivne splaissimine ja sellel on olulised bioloogilised tagajärjed.

Indeks

  • 1 Mis see koosneb??
  • 2 Kuhu see juhtub??
  • 3 tüüpi
    • 3.1 RNA splaissingu tüübid
  • 4 Alternatiivne splaissimine
    • 4.1 Funktsioonid
    • 4.2 Alternatiivne splaissimine ja vähk
  • 5 Viited

Mis see koosneb??

Geen on DNA järjestus koos fenotüübi ekspresseerimiseks vajaliku informatsiooniga. Geeni mõiste ei ole rangelt piiratud DNA järjestustega, mida ekspresseeritakse valkudena.

Bioloogia keskne "dogma" hõlmab DNA transkribeerimist molekuli vahendaja RNA-ks. See omakorda omakorda muudab valkudeks ribosoomide abil.

Kuid eukarüootsetes organismides katkestavad need pikad geenide järjestused sellist tüüpi järjestust, mis ei ole kõnealuse geeni jaoks vajalik: intronid. Selleks, et sõnumi RNA oleks tõhusalt tõlgitud, tuleb need intronid kõrvaldada.

RNA splaissimine on mehhanism, mis hõlmab mitmeid keemilisi reaktsioone, mida kasutatakse teatud geeni järjestust katkestavate elementide eemaldamiseks. Konserveeritud elemente nimetatakse eksoniteks.

Kus see toimub??

Spiceosome on suur valgu kompleks, mis vastutab splaissingu etappide katalüsaatori eest. See koosneb viiest väikese tuuma RNA tüübist, mida nimetatakse U1, U2, U4, U5 ja U6, lisaks valkude sarjale..

Spekuleeritakse, et spliceosome osaleb pre-mRNA kokkuklapitamisel, et viia see õigesti kokku kahe piirkonnaga, kus splaissimisprotsess toimub.

See kompleks suudab ära tunda konsensusjärjestust, mis enamikel intronitel on nende 5 'ja 3' otste lähedal. Tuleb märkida, et geene on leitud metasoanides, mis ei oma neid järjestusi ja kasutavad nende tuvastamiseks teist väikese tuuma RNA rühma..

Tüübid

Kirjanduses kasutatakse terminit splaissimine tavaliselt protsessis, mis hõlmab messenger RNA-d. Kuid teistes olulistes biomolekulides esineb erinevaid splaissimisprotsesse.

Valgud võivad samuti läbida splaissingu, sel juhul on see molekulist eemaldatud aminohapete järjestus.

Eemaldatud fragmenti nimetatakse inteiiniks. See protsess toimub loomulikult organismides. Molekulaarbioloogia on suutnud luua seda meetodit kasutades erinevaid tehnikaid, mis hõlmavad valkude manipuleerimist.

Samamoodi toimub ka splaissimine ka DNA tasemel. Seega olid kaks DNA molekuli, mis olid eelnevalt eraldatud kovalentsete sidemete abil sidumiseks.

RNA splaissimise tüübid

Teisest küljest, sõltuvalt RNA tüübist, esineb erinevusi keemilistes strateegiates, milles geen võib intronitest vabaneda. Eriti on pre-mRNA splaissimine keeruline protsess, kuna see hõlmab rida etappe, mida katalüüsib spliceosome. Keemiliselt toimub protsess ümberesterdamise reaktsioonidega.

Pärmides algab protsess näiteks 5'-piirkonna lagunemisest tunnustuskohas, intron-eksoni "silmus" moodustub 2'-5'-fosfodiestri side. Protsess jätkub vahe moodustumisega 3 'piirkonnas ja lõpuks toimub kahe eksoni liitumine.

Mõned intronid, mis katkestavad tuuma- ja mitokondriaalsed geenid, võivad oma splaissinguid läbi viia ilma ensüümide või energia vajaduseta, kuid ümberesterdamise reaktsioonide abil. Seda nähtust täheldati kehas Tetrahymena thermophila.

Vastupidi, enamik tuuma geene kuulub intronite rühma, mis vajavad masinat kõrvaldamisprotsessi katalüüsimiseks.

Alternatiivne splaissimine

Inimestel on teatatud, et on umbes 90 000 erinevat valku ja varem arvati, et peaks olema identne arv geene.

Uute tehnoloogiate ja inimgenoomi projekti saabumisel jõuti järeldusele, et meil on ainult umbes 25 000 geeni. Niisiis, kuidas on võimalik, et meil on nii palju valke?

Eksoneid ei tohi kokku panna samas järjekorras, kui neid RNA-le transkribeeriti, kuid need on paigutatud uute kombinatsioonide loomisega. Seda nähtust nimetatakse alternatiivseks splaissimiseks. Sel põhjusel võib üks transkribeeritud geen anda rohkem kui ühe valgu tüübi.

See valkude arvu ja geenide arvu vaheline ebakõla selgitati 1978. aastal uurija Gilbert, jättes maha traditsioonilise mõiste „geeni jaoks on valk”..

Funktsioonid

Kelemeni jt (2013) jaoks on selle sündmuse üheks funktsiooniks suurendada saatja RNAde mitmekesisust lisaks valkude, valkude ja nukleiinhapete vaheliste suhete reguleerimisele ning valkude ja membraanide vahele. "

Nende autorite sõnul on "alternatiivne splaissimine vastutav valkude lokaliseerimise, nende ensümaatiliste omaduste ja nende interaktsiooni ligandidega reguleerimise eest." Samuti on see seotud rakkude diferentseerumise ja organismide arenguga.

Arengu valguses näib see olevat oluline muutumismehhanism, kuna suur osa kõrgematest eukarüootsetest organismidest on leidnud aset alternatiivsete splaissingute suurte sündmuste all. Lisaks olulisele rollile liikide diferentseerimisel ja genoomi arengus.

Alternatiivne splaissimine ja vähk

On tõendeid, et mis tahes viga nendes protsessides võib põhjustada raku ebanormaalset funktsioneerimist, põhjustades üksikisikule tõsiseid tagajärgi. Nende potentsiaalsete patoloogiate sees paistab silma vähk.

Seetõttu on pakutud alternatiivset splaissimist kui uut bioloogilist markerit nendes ebanormaalsetes tingimustes rakkudes. Samuti, kui suudame põhjalikult mõista haiguse tekkimise mehhanismi alust, võiksime neile pakkuda lahendusi.

Viited

  1. Berg, J. M., Stryer, L. ja Tymoczko, J. L. (2007). Biokeemia. Ma pöördusin tagasi.
  2. De Conti, L., Baralle, M. ja Buratti, E. (2013). Exoni ja introni definitsioon pre-mRNA splaissimises. Wiley interdistsiplinaarsed ülevaated: RNA, 4(1), 49-60.
  3. Kelemen, O., Convertini, P., Zhang, Z., Wen, Y., Shen, M., Falaleeva, M., & Stamm, S. (2013). Alternatiivse splaissimise funktsioon. Geen, 514(1), 1-30.
  4. Lamond, A. (1993). Spliceosome. Bioessays, 15(9), 595-603.
  5. Roy, B., Haupt, L.M. & Griffiths, L.R. Ülevaade: Geenide alternatiivne hajumine (AS) kui lähenemine valgu komplekssusele. Praegune genoomika, 14(3), 182-194.
  6. Vila-Perelló, M., & Muir, T. W. (2010). Proteiinide sidumise bioloogilised rakendused. Cell, 143(2), 191-200.
  7. Liu, J., Zhang, J., Huang, B., ja Wang, X. (2015). Alternatiivse splaissimise mehhanism ja selle kasutamine leukeemia diagnoosimisel ja ravimisel. Chinese Journal of Laboratory Medicine, 38 (11), 730-732.