11.4. Редактирование РНК
Процесс созревания РНК включает еще ряд модификаций первичной структуры, называемых редактированием РНК (editing). В клетках многих организмов имеются ферментные системы, способные с высокой специфичностью изменять первичную структуру мРНК, что, в свою очередь, меняет их кодирующий потенциал и приводит к образованию новых функционально значимых белков. Редактирование РНК чаще встречается в хлоропластах и митохондриях высших организмов, а также у одноклеточных эукариот.
В настоящее время известны два класса редактирования пре-мРНК: редактирование с замещением и инсерционное редактирование.
Редактирование с замещением – это ферментативная модификация некоторых азотистых оснований (дезаминирование, метилирование, восстановление и др.), что приводит к появлению необычных минорных нуклеотидов – дигидроурацил (UH2), псевдоуридин (ψ), риботимидин (T). Новое азотистое основание модифицируется непосредственно в полинуклеотидной цепи редактируемой РНК. В большинстве митохондрий высших растений в результате дезаминирования происходит превращение остатков С в U. В меньшей степени для них характерен обратный процесс: UC. При этом изменяется смысл кодонов в мРНК и, как следствие, происходит замена соответствующих аминокислот в белках. Так, превращение CU в мРНК гена аполипопротеина В млекопитающих приводит к замене CAAGlu UAASTOP, в мРНК -галактозидазы мышц человека превращение UA ведет к изменению TTCPhe TACTyr. Ферментные системы, осуществляющие такие посттранкрипционные превращения нуклеотидов в мРНК, еще не охарактеризованы.
Инсерционное редактирование мРНК основано на вставках нуклеотидов (чаще всего уридиловых) внутрь транскрибированной цепи РНК. Встраивание остатков нуклеотидов в мРНК может приводить к сдвигам рамок считывания, образованию новых кодонов инициации трансляции (AUG) или терминирующих кодонов (UAG и UAA), которые отсутствуют у мРНК, не подвергнутых редактированию.
Модификации мРНК могут также затрагивать 3'-концевые нетранслируемые последовательности мРНК и poly(A)-хвосты. Редактирование этих нетранслируемых последовательностей мРНК может оказывать влияние на стабильность соответствующих мРНК и их содержание внутри клеток.
Процессы редактирования влияют на информационное значение кодонов РНК, т.е. они посттранскрипционно изменяют смысл генетической информации, заключенной в соответствующем гене. В результате трансляции отредактированных РНК в клетке могут синтезироваться белки, аминокислотная последовательность которых будет не полностью соответствовать нуклеотидной последовательности ДНК матрицы. Механизм посттранскрипционного редактирования мРНК расширяет кодирующий потенциал генома и добавляет еще одну возможность регуляции их функционирования на посттранскрипционном уровне.
Достарыңызбен бөлісу: |