DNA zawiera zakodowane instrukcje potrzebne komórkom do działania. U eukariota, organizmu z jądrem w każdej z komórek, DNA jest przechowywane w jądrze, więc te instrukcje muszą być przekazane do komórki, najpierw wykonując ich kopię w polimerze zwanym informacyjnym RNA lub mRNA. mRNA jest edytowane przez maszynerię komórkową, zanim opuści jądro, i dodaje do niego kilka ważnych cech molekularnych, aby oznaczyć go jako gotowy i gotowy do użycia.
Całkowanie mRNA
Pierwsza modyfikacja chemiczna, którą dzielą wszystkie eukariotyczne mRNA, nazywa się czapeczką 5'. Enzym polimerazy RNA przemieszcza się wzdłuż nici DNA tworząc kopię lub transkrypt RNA. Koniec polimeru RNA, w którym polimeraza RNA rozpoczęła syntezę, nazywa się końcem 5'. Trzy inne enzymy dodają do końca 5' grupę chemiczną zwaną 7-metyloguanylanem; ta modyfikacja nazywa się czapką. Jeśli mRNA pojawi się w komórce bez czapeczki 5', może zostać rozłożone przez inne enzymy; zawarte w nim instrukcje nigdy nie zostaną przetłumaczone. Czapka 5' oznacza, że mRNA jest legalne i chroni je przed degradacją.
Poliadenylacja
Inną uniwersalną modyfikacją występującą tylko w eukariotycznym mRNA jest ogon poli-A. Na końcu 5' mRNA zaczyna się polimeraza RNA, a na końcu 3' się kończy. Po transkrypcji enzym zwany polimerazą poli (A) dodaje od 100 do 250 dodatkowych podjednostek adenozyny lub A, stąd nazwa ogon poli A. Ten ogon wydaje się czynić mRNA bardziej stabilnym i oznacza go jako przeznaczony do eksportu z jądra.
Funkcje do modyfikacji
Czapki 5' i ogony poli-A znajdują się we wszystkich eukariotycznych mRNA. Jednak bakterie i inne prokariota również wykorzystują mRNA, ale ich mRNA nie mają tych dwóch cech. Eukariotyczne mRNA jest czasami edytowane lub składane, zanim opuści jądro, więc muszą regulować, które mRNA mogą opuścić jądro. Co więcej, translacja instrukcji zakodowanych w mRNA jest procesem o wiele bardziej regulowanym u eukariontów, a modyfikacje te również odgrywają ważną rolę w tym procesie. W przeciwieństwie do eukariontów, prokarionty nie mają jądra, więc nie ma potrzeby regulowania wejścia lub wyjścia mRNA – gdy tylko mRNA zostanie przepisane, zostaje uwolnione w komórce.
Wirusy i mRNA
Kiedy wirus infekuje komórkę eukariotyczną, patogen musi zapewnić, że komórka gospodarza przestanie wytwarzać własne białka i zamiast tego zacznie wytwarzać białka wirusowe i RNA. Niektóre z nich, takie jak poliowirusy i pikornawirusy, zawierają enzym, który rozdrabnia białko wymagane do przetłumaczenia instrukcji przechowywanych w mRNA z czapeczką 5'. W rezultacie żaden z własnych mRNA komórki nie ulega translacji, a zamiast tego ulega translacji wirusowy RNA bez czapeczki. W ten sposób biorą to, co może być odpowiedzialnością - ich własny brak 5'-cap - i zamieniają to w przewagę.