Основы молекулярной биологии - В.И. Резяпкин 2009

РНК, Процессинг РНК
Процессинг тРНК

Почти все тРНК синтезируются в виде предшественников - более длинных молекул (пре-тРНК). В результате процессинга происходит удаление нуклеотидных последовательностей с флангов пре-тРНК. С 5’-конца фрагмент нуклеотидной цепи отщепляет фермент, называемой РНКазой Р. РНКазой P является рибонуклеопротеином, каталитическую функцию в котором осуществляет РНК-компонент, белок же выполняет структурную роль. В бактериальной РНКазе P есть участок, комплементарный ЦЦА участку тРНК. Эукариотическая РНКаза P узнает другие элементы предшественника тРНК. С 3’-конца пре-тРНК действует экзонуклеаза, укорачивающая РНК постепенно, удаляя по одному нуклеотиду. На заключительных стадиях созревания тРНК к 3’-концу полинуклеотидилтрансфераза присоединяет последовательность ЦЦА (рис. 5.20).

Рис. 5.20. Общая схема процессинга тРНК

У прокариот ЦЦА-последовательность может быть закодирована в генах тРНК, тогда в созревании пре-тРНК, считанных с таких генов, полинуклеотидил-трансфераза может не участвовать. Однако в некоторых случаях ЦЦА-последовательность может быть удалена экзонуклеазой в процессе созревания тРНК, тогда для ее восстановления необходимо участие нуклеотидил-трансферазы.

У эукариот ЦЦА-последовательность не кодируется в генах тРНК, она добавляется пост-транскрипционно.

У прокариот первичный транскрипт может содержать несколько последовательностей тРНК, их процессинг включает вырезание индивидуальных молекул тРНК (рис. 5.21).

Рис. 5.21. Процессинг пре-тРНК прокариот может включать вырезание индивидуальных тРНК

В процессе созревания тРНК также происходит модификация азотистых оснований - в результате которой образуются минорные основания: псевдоуридин, дигидроуридин, тимидин, 7-метилгуанозин, инозин и др.

Сплайсинг пре-тРНК

Некоторые пре-тРНК дрожжей содержат интрон, расположенный на расстоянии одного нуклеотида от 3’-конца антикодона. Размеры интрона у разных пре-тРНК колеблются от 14 до 64 нуклеотидов. Канонические последовательности на границе интрона и экзона, характерные для пре-иРНК, у пре-тРНК отсутствуют. В тоже время в составе интронов имеются последовательности комплементарные антикодону. Спаривание этих последовательностей с антикодоном, по-видимому, и обуславливает формирование структур, обеспечивающих протекания сплайсинга. В процессе сплайсинга нуклеаза вырезает интрон, а лигаза обеспечивает сшивание двух фрагментов тРНК за счет образования фосфодиэфирной связи, в результате образуется ковалентно замкнутая молекула тРНК (рис. 5.22).

Рис. 5.22. Сплайсинг дрожжевой тРНК