ARN nuclear mic
Această intrare sau secțiune despre biologie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Pentru ARN nuclear mic ( ARN nuclear mic, prescurtat ca snARN) se înțelege o moleculă mică (aproximativ 150 de nucleotide ) de acid ribonucleic , de obicei foarte bogată în uracil , care participă la maturarea ARNm . Localizarea snRNA-urilor este de obicei în nucleul eucariot .
SnARN-urile, transcrise de ARN polimeraza II sau ARN polimeraza III , sunt implicate într-o serie de procese importante, cum ar fi splicing (îndepărtarea intronilor din pre-ARNm ), reglarea factorilor de transcripție (ARN 7SK) sau a ARN-ului în sine polimeraza II (ARN B2) sau întreținerea telomerilor .
Un grup de snARN-uri, cunoscut sub numele de ARN nucleolar mic (snoARN) sunt localizate în nucleol , joacă un rol esențial în biogeneza ARN-ului și determină modificări chimice ale ARN-urilor ribozomale și ale altor ARN-uri ( ARNt și snARN-uri).
Acestea pot fi găsite asociate cu proteine specifice, formând complexe numite snRNP-uri, care formează împreună spliceozomul , mecanismul însărcinat cu îmbinarea.
snARN în spliceozom
SnRNA-urile spliceozomului sunt întotdeauna asociate cu proteine specifice, cu care formează complexe cunoscute sub numele de ribonucleoproteine nucleare mici (ribonucleoproteine nucleare mici sau snRNP). SnRNP se leagă de secvențe specifice ale pre-ARNm substratului. Prin două reacții de trans-esterificare , produce un intron legat de buclă și combină cei doi exoni adiacenți pre-ARNm. ARNs prezenți în spliceozom sunt de 5 tipuri: ARN spliceozomal U1, ARN spliceozomal U2, ARN spliceozomal U4, ARN spliceozomal U5 și ARN spliceozomal U6; numele lor derivă din conținutul ridicat de uracil. În îmbinarea majoră, primul pas este legarea capătului 5 'al situsului de îmbinare în hnRNA de către U1 snRNP. Acest lucru creează un complex care direcționează hnRNA către îmbinare. Apoi, snRNP U2 este recrutat la locul de îmbinare; se formează complexul A. Legătura U2 snRNP modifică conformația complexului, punând la dispoziție nucleotida pe care va avea loc îmbinarea. În urma schimbării conformaționale, complexul format din snRNP U4 / U5 / U6 se leagă de complexul A, formând un nou complex, numit complex B; suferă o remodelare, iar noua structură formată se numește complex C, care este forma activă a spliceozomului, capabil să catalizeze reacția.
În splicing minor, sunt implicați diferiți snRNP, U11, U12, U4atac, U6atac și U5, analogi funcțional cu snRNP-urile implicate în splicing major. Condimentarea minoră are loc printr-un traseu diferit de condimentarea majoră.
ARNs U1
U1 snRNP este inițiatorul activității spliceozomale în celulă, asociat cu hnRNA . Experimentele au arătat că U1 snRNP este prezent în spliceozom în stoichiometrie egală cu U2, U4, U5 și U6 snRNP. Cu toate acestea, abundența U1 snRNP în celulele umane este mult mai mare decât în alte snRNP. Prin experimentele de eliminare a genei U1 snRNA în celulele HeLa , s-a constatat că ARNs U1 este foarte important pentru funcția celulară: închiderea genei determină o acumulare de pre-ARNm neprelucrate, observate prin microarray genomic. Mai mult, oprirea pare să provoace tăieri premature și poliadenilări în introni situate aproape de începutul transcrierii. Efectul nu a fost observat prin oprirea altor snARN-uri implicate în spliceozom. Acest lucru pare să sugereze că abundența mare în celula de U1 snARN are drept scop protejarea pre-ARNm de tăieturi premature.
snRNP și boli
Studiul snRNP și snoRNP ne-a permis să înțelegem mai bine unele boli importante.
Atrofia musculară spinală - Mutațiile genei motor neuron-1 (SMN1) duc la degenerarea neuronilor motorii spinali și la pierderea severă a mușchilor. Proteina SMN asamblează deja snRNP din clasa Sm, probabil și snoRNP și alte ribonucleoproteine. Atrofia musculară a coloanei vertebrale afectează 1 din 6000 de persoane și este a doua cauză principală a bolilor neuromusculare , după distrofia musculară Duchenne .
Diskeratoza Congenita - S-a constatat, de asemenea, că mutațiile din snRNP-urile asociate provoacă diskeratoză congenită, un sindrom rar care apare prin modificări anormale ale pielii, unghiilor și membranelor mucoase. Efectele finale ale bolii includ insuficiența măduvei osoase și cancerul . S-a demonstrat că debutul sindromului rezultă din mutații în mai multe gene, inclusiv diskerină, ARN telomerază și telomerază revers transcriptază.
Sindromul Prader-Willi - Acest sindrom afectează aproximativ 1 din 12.000 de persoane, iar simptomele includ apetit extrem, probleme cognitive și comportamentale, tonus muscular scăzut și statură scurtă. Sindromul a fost legat de ștergerea unei regiuni a cromozomului paternal 15, care nu este exprimată în cromozomul matern. Această regiune include un snRNA cerebro-specific care recunoaște ARNm pentru receptorul 2C pentru serotonină .
Modificări post-traducătoare
În eucariote , o proporție semnificativă de 2'-O-metilări și pseudouridilări s-au găsit în snRNA. Aceste modificări sunt asociate cu activitatea snoRNAs , care modifică în mod normal pre-ARNr , dar au fost observate a fi implicate în modificări la alte ținte ARN, cum ar fi snRNAs. În cele din urmă, oligo-adenilarea (coadă scurtă poli-A), poate determina soarta unui snARN (de obicei nu este poli-adenilat) și astfel poate induce degradarea acestuia. Acest mecanism, care reglează abundența snRNA-urilor în celulă, este cuplat cu modificări extinse în separarea ARN-ului alternativ.
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) ARN nuclear mic , pe Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
