ДНК съдържа кодирани инструкции, които клетките ви трябва да работят. В еукариот, организъм с ядро във всяка от клетките си, ДНК се съхранява вътре в ядрото, така че тези инструкциите трябва да бъдат предадени на клетката, като първо се направи копие от тях в полимер, наречен messenger RNA или иРНК. mRNA се редактира от клетъчни машини, преди да напусне ядрото, и към него се добавят няколко важни молекулярни характеристики, за да я маркират като завършена и готова за употреба.
Покриване на иРНК
Първата химическа модификация, която всички еукариотни иРНК споделят, се нарича 5 'капачка. РНК полимеразният ензим пътува по верига на ДНК, като прави РНК копие или транскрипт. Краят на РНК полимера, където РНК полимеразата започва да се синтезира, се нарича 5 'край. Три други ензима добавят химическа група, наречена 7-метилгуанилат към 5 'края; тази модификация се нарича капачка. Ако иРНК се появи в клетката без 5 'капачка, тя може да се разгради от други ензими; инструкциите, които съдържа, никога няма да бъдат преведени. 5 'капачката отбелязва mRNA като легитимна и я предпазва от разграждане.
Полиаденилиране
Другата универсална модификация, открита само в еукариотната иРНК, е поли-А опашка. 5 'краят на иРНК е мястото, където е започнала РНК полимеразата, а 3' опашката е мястото, където завършва. След транскрипция, ензим, наречен поли (А) полимераза, добавя някъде от 100 до 250 допълнителни аденозин или А субединици, откъдето идва и името поли А опашка. Изглежда, че тази опашка прави иРНК по-стабилна и я маркира като предназначена за износ от ядрото.
Функции за модификации
5 'капачки и поли-А опашки се намират във всички еукариотни иРНК. Въпреки това, бактериите и другите прокариоти също използват иРНК, но техните иРНК нямат тези две характеристики. Еукариотната мРНК понякога се редактира или снажда, преди да напусне ядрото, така че те трябва да регулират кои иРНК могат да напуснат ядрото. Нещо повече, преводът на инструкциите, кодирани в иРНК, е много по-силно регулиран процес при еукариотите и тези модификации също играят важна роля в този процес. За разлика от еукариотите, прокариотите нямат ядро, така че няма нужда да регулират влизането или излизането на иРНК - веднага щом иРНК се транскрибира, тя се разтваря в клетката.
Вируси и иРНК
Когато вирусът заразява еукариотна клетка, патогенът трябва да гарантира, че клетката гостоприемник спира да произвежда свои собствени протеини и вместо това започва да произвежда вирусни протеини и РНК. Някои от тях като полиовирусите и пикорнавирусите носят ензим, който нарязва протеин, необходим за транслация на инструкциите, съхранявани в 5'-покрита иРНК. В резултат на това нито една от собствените кРНК на клетките не се транслира, а вирусната РНК, която не е ограничена, се транслира вместо това. По този начин те поемат това, което може да бъде отговорност - собствената им липса на 5'-капачка - и го превръщат в предимство.