В данной статье мы рассмотрим, происходит ли сплайсинг во время транскрипции и какие механизмы участвуют в этом процессе. Узнайте о регуляции сплайсинга и его роли в клеточной дифференцировке и генной экспрессии.
Cодержание
Сплайсинг (от англ. splice - сращивать или склеивать концы чего-либо) - процесс вырезания определенных нуклеотидных последовательностей из молекул РНК и соединения последовательностей, сохраняющихся в «зрелой» молекуле, в ходе процессинга РНК. Он является важным механизмом в формировании функционально активных молекул РНК. В данной статье мы рассмотрим, происходит ли сплайсинг во время транскрипции и какие механизмы участвуют в этом процессе.
Основные понятия
Перед тем, как перейти к обсуждению сплайсинга во время транскрипции, необходимо понять некоторые основные понятия. Сплайсинг - это процесс удаления интронных участков (не кодирующих участков) из пре-мРНК и соединения экзонных участков (кодирующих участков) в одну молекулу. Пре-мРНК (предшественник мРНК) - это первичные транскрипты РНК, которые еще не прошли процессинг и содержат как экзоны, так и интроны. Транскрипция - это процесс синтеза РНК на матрице ДНК.
Обзор исследований
Исследования, проведенные Шарпом и Робертсом в 1977 году, показали, что гены высших организмов имеют "прерывистую" структуру, где кодирующие отрезки гена перемежаются с некодирующей ДНК. Эта "прерывистая" структура была обнаружена при гибридизации аденовирусной мРНК с фрагментами одноцепочечной ДНК. В результате исследования было установлено, что мРНК-участки гибридных молекул содержат концы, не обладающие водородными связями, и закольцованные участки, содержащие "ненужные" последовательности, извлекаются из пре-мРНК в процессе сплайсинга.
Сплайсинг встречается в большинстве эукариотических организмов во время формирования мРНК. Он катализируется сплайсосомой - большим комплексом, состоящим из РНК и белков, включая пять малых ядерных рибонуклеопротеидов (мяРНП). Сплайсосома взаимодействует с мРНК и удаляет интроны, соединяя экзоны в зрелую мРНК молекулу. Этот процесс обеспечивает точное удаление интронов и создание функционально активной мРНК для последующей трансляции и синтеза белков в клетке.
См. также
Регуляция сплайсинга
Сплайсинг может быть регулирован различными факторами, включая последовательность интронов, экзонов и специфические белки, участвующие в процессе сплайсинга. Некоторые интроны могут быть пропущены в процессе сплайсинга, а некоторые экзоны могут быть удалены. Этот альтернативный сплайсинг позволяет генерировать разные варианты мРНК из одного гена, что в свою очередь может привести к различным вариантам функциональных белков. Это явление известно как альтернативный сплайсинг и играет важную роль в дифференцировке клеток и регуляции генной экспрессии.
Сплайсинг в бактериях
В отличие от эукариот, у бактерий сплайсинг во время транскрипции не происходит. МРНК после транскрипции никак не модифицируется и может быть немедленно использована для синтеза белков. В бактериальных клетках транскрипция и трансляция могут происходить одновременно, без необходимости прохождения процесса сплайсинга.
Заключение
Сплайсинг является важным процессом во время транскрипции у эукариотических организмов. Он позволяет точно удалить интроны из пре-мРНК и соединить экзоны, образуя зрелую мРНК молекулу. Регуляция сплайсинга позволяет генерировать разные варианты мРНК и функциональных белков, что играет важную роль в клеточной дифференцировке и регуляции генной экспрессии. Однако, в отличие от эукариот, у бактерий сплайсинг не происходит, и мРНК может быть использована непосредственно для синтеза белков.
См. также
Что нам скажет Википедия?
В бактериях, мРНК после транскрипции никак не модифицируется, и непосредственно во время транскрипции может происходить трансляция. В эукариотических клетках мРНК модифицируется в ядре — на неё навешивается 5'-кэп и синтезируется 3'-полиА-хвост, происходит сплайсинг. Затем мРНК может попасть в цитоплазму, где будет происходит трансляция.
