Ποια είναι τα δύο χαρακτηριστικά του mRNA στους ευκαρυώτες;

Το DNA περιέχει κωδικοποιημένες οδηγίες που πρέπει να λειτουργούν τα κύτταρα σας. Σε έναν ευκαρυώτη, έναν οργανισμό με πυρήνα σε κάθε ένα από τα κύτταρα του, το DNA αποθηκεύεται μέσα στον πυρήνα, έτσι οδηγίες πρέπει να μεταδοθούν στο κελί κάνοντας πρώτα ένα αντίγραφο αυτών σε ένα πολυμερές που ονομάζεται messenger RNA ή mRNA. Το mRNA επεξεργάζεται από κυψελοειδή μηχανήματα πριν φύγει από τον πυρήνα και πολλά σημαντικά μοριακά χαρακτηριστικά προστίθενται σε αυτό για να το επισημάνουν ως έτοιμο και έτοιμο για χρήση.

Η πρώτη χημική τροποποίηση που μοιράζονται όλα τα ευκαρυωτικά mRNA ονομάζεται καπάκι 5 '. Το ένζυμο πολυμεράσης RNA ταξιδεύει κατά μήκος ενός κλώνου του DNA δημιουργώντας ένα αντίγραφο ή μεταγραφή RNA. Το άκρο του πολυμερούς RNA όπου άρχισε η σύνθεση της πολυμεράσης RNA ονομάζεται άκρο 5 '. Τρία άλλα ένζυμα προσθέτουν μια χημική ομάδα που ονομάζεται 7-μεθυλογουανυλικό άλας στο 5 'άκρο. αυτή η τροποποίηση ονομάζεται ανώτατο όριο. Εάν ένα mRNA εμφανίζεται στο κελί χωρίς καπάκι 5 ', μπορεί να διαλυθεί από άλλα ένζυμα. οι οδηγίες που περιέχει δεν θα μεταφραστούν ποτέ. Το καπάκι 5 'σηματοδοτεί το mRNA ως νόμιμο και το προστατεύει από την υποβάθμιση.

Η άλλη καθολική τροποποίηση που βρίσκεται μόνο στο ευκαρυωτικό mRNA είναι η ουρά poly-A. Το άκρο 5 'του mRNA είναι όπου ξεκίνησε η πολυμεράση RNA και η ουρά 3' είναι εκεί που τελειώνει. Μετά τη μεταγραφή, ένα ένζυμο που ονομάζεται πολυ (Α) πολυμεράση προσθέτει οπουδήποτε από 100 έως 250 επιπλέον αδενοσίνη ή Α υπομονάδες, εξ ου και το όνομα poly A tail. Αυτή η ουρά φαίνεται να κάνει το mRNA πιο σταθερό και το χαρακτηρίζει ως προοριζόμενο για εξαγωγή από τον πυρήνα.

5 'καπάκια και ουρές πολυ-Α βρίσκονται σε όλα τα ευκαρυωτικά mRNA. Ωστόσο, τα βακτήρια και άλλοι προκαρυωτικοί χρησιμοποιούν επίσης mRNA, αλλά τα mRNA τους στερούνται αυτών των δύο χαρακτηριστικών. Το ευκαρυωτικό mRNA επεξεργάζεται ή μαζεύεται μερικές φορές πριν φύγει από τον πυρήνα, οπότε πρέπει να ρυθμίσουν ποια mRNA μπορούν να εγκαταλείψουν τον πυρήνα. Επιπλέον, η μετάφραση των οδηγιών που κωδικοποιούνται στο mRNA είναι μια πολύ πιο ρυθμιζόμενη διαδικασία σε ευκαρυωτικά, και αυτές οι τροποποιήσεις παίζουν επίσης σημαντικούς ρόλους σε αυτήν τη διαδικασία. Σε αντίθεση με τους ευκαρυώτες, τα προκαρυωτικά δεν έχουν πυρήνα, οπότε δεν χρειάζεται να ρυθμιστεί η είσοδος ή η έξοδος των mRNA - μόλις μεταγραφεί το mRNA, έχει χαλαρώσει στο κύτταρο.

Όταν ένας ιός μολύνει ένα ευκαρυωτικό κύτταρο, το παθογόνο πρέπει να διασφαλίσει ότι το κύτταρο ξενιστής σταματά να παράγει τις δικές του πρωτεΐνες και αρχίζει να παράγει ιικές πρωτεΐνες και RNA. Μερικοί από αυτούς, όπως οι ιοί πολιομυελίτιδας και οι πικορναίοι, φέρουν ένα ένζυμο που κόβει μια πρωτεΐνη που απαιτείται για τη μετάφραση των οδηγιών που είναι αποθηκευμένες σε ένα 5'-καλυμμένο mRNA. Ως αποτέλεσμα, κανένα από τα mRNA του ίδιου του κυττάρου δεν μεταφράζεται και το ιικό RNA που δεν καλύπτεται μεταφράζεται. Με αυτόν τον τρόπο παίρνουν αυτό που θα μπορούσε να είναι μια ευθύνη - η δική τους έλλειψη 5'-cap - και το μετατρέπουν σε πλεονέκτημα.