Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Гилберт С. Биология развития. Т.2.doc ,БИР.doc
Скачиваний:
419
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
19.98 Mб
Скачать

Роль малых ядерных рибонуклеопротеидных частиц

В ядрах многоклеточных организмов реакции сплайсинга не происходят самопроизвольно1. На самом деле они катализируются частицами, состоящими из малых ядерных РНК (мяРНК) и белков. Эти малые рибонуклеопротеидные частицы обо-

1 Вызывает удивление, что такой самопроизвольный сплайсинг на самом деле происходит при удалении интронов из транскриптов митохондриальных генов дрожжей и из рибосомной РНК простейшего Tetrahymena (см. Sharp, 1987).

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 2: Пер. С англ. – м.: Мир, 1994. – 235 с.

192_______________ ГЛАВА 13_____________________________________________________________________________

Рис. 13.15. Гипотетический механизм сплайсинга предшественника мРНК. А. Схематическое изображение участка предшественника РНК с интроном от 5'-сайта до 3'-сайта сплайсинга. Показаны консенсусные последовательности в местах сплайсинга, а также место разветвления и окружающие его нуклеотиды. Сплайсинг осуществляется в два этапа. Первый этап заключается в формировании структуры типа лассо, когда фосфат с 5’-стороны от места сплайсинга образует фосфодиэфирную связь с 2’-OH-группой АМФ в сайте разветвления. Образование петли приводит к отсоединению первого экзона (El). На втором этапе концевая ОН-группа первого экзона замещает интрон на 5'-конце второго экзона (Е2). Фосфатные группы, вовлеченные в реакции, обозначены эллипсами или треугольниками. Б. Схема замыкания сайта разветвления. {А– из Sharp, 1987, с изменениями.)

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 2: Пер. С англ. – м.: Мир, 1994. – 235 с.

__________________ КОНТРОЛЬ РАЗВИТИЯ НА УРОВНЕ ПРОЦЕССИНГА РНК_________________________________ 193

Рис. 13.16. Присоединение U1 мяРНК к 5’-участку сплайсинга интрона. Консенсусная последовательность на 5’-границе экзон – интрон комплементарна к 5'-концу U1 мяРНК. Метильная группа обозначена буквой «m». Посттранскрипционная модификация уридина обозначена звездочкой. (По Padgett et al., 1985.) (На рис. 13.16 – 13.18 U1 и т.д. мяРНК обозначена как У1 и т.д. мяРНК.)

значают как мяРНП. Существует пять основных мяРНК – U1, U2, U4, U5 и U6, – каждая из которых присутствует в количестве от 2·105 до 2·106 копий на ядро и содержит от 56 до 217 нуклеотидов. Помимо этого в меньших количествах содержатся многочисленные другие мяРНК. Каждая мяРНП-частица содержит одну молекулу мяРНК в комплексе приблизительно с десятью белками (Maniatis, Reed, 1987).

Первые предположения об участии мяРНП в сплайсинге вытекали из наблюдения, что 5'-концевой участок U1 мяРНК комплементарен 5’-сайту сплайсинга интронов (рис. 13.16; Lerner et al., 1980; Rogers, Wall, 1980). Последующие опыты (Mount et al., 1983; Tatei, 1984) показали, что очищенные U1 мяРНП специфически связываются с последовательностями 5'-сайтов сплайсинга в РНК-предшественниках (рис. 13.17), a U2 мяРНП специфически присоединяются к сайтам разветвления. Если U2 мяРНП смешать с предшественниками мРНК и затем добавить РНКазу, то единственной РНК, защищенной от гидролиза, окажется РНК в сайтах разветвления и в участках, окружающих эти сайты (потому что эти участки закрыты присоединенными U2 мяРНП) (Black et al., 1985). Другие мяРНП, вероятно U5, присоединяются к 3'-сайтам сплайсинга, так как эти мяРНП способны защищать 3'-сайт сплайсинга от расщепления РНКазой (Chabot et al., 1985). Полагают, что взаимодействие опосредовано узнаванием последовательности 3'-сайта белковым, а не рибонуклеиновым компонентом мяРНП (Tazi et al., 1986).

Сплайсинг осуществляется только после того, как различные мяРНК войдут в контакт друг с другом и образуют на предшественнике мРНК сплайсосому. Гипотетическая схема сборки сплайсосомы представлена на рисунке 13.16. Когда U1 (и, возможно, U5) мяРНП связываются с предшественником мРНК, они позволяют присоединиться U2. Вероятно, после этого связываются U4, U5 и U6, хотя точный порядок пока не установлен (Grabowski et al., 1985; Black, Sleitz, 1986). Сплайсосома, подобно рибосоме, участвует в сближении различных РНК друг с другом и образует новые ковалентные связи. Конкретные субстраты, промежуточные продукты и катализаторы этих реакций пока неизвестны.

Следует помнить также, что сплайсосома не встречается с «голыми» предшественниками мРНК. Сами молекулы пре-мРНК связаны с высококонсервативными основными белками (как показано на рис. 13.18), и эти белки сворачивают РНК в специфические структуры (Skoglund et al., 1983, 1986). Например, комплекс глобиновой яРНК с белком свернут таким образом, что определенные участки предшественника мРНК экспонированы в большей степени, чем другие участки (Patton, Chae, 1985). Поэтому сворачивание РНК этими белками позво-

Рис. 13.17. Специфическое связывание U1 мяРНП с очищенными фрагментами РНК. Незначительное связывание наблюдается в случае, когда U1 мяРНП смешивается со всей РНК или с 3'-участками сплайсинга. Значительное связывание наблюдается в случае, когда эти мяРНП смешиваются с фрагментами, содержащими 5'-участки сплайсинга. (Из Tatei et al., 1984.)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.