Лекция 8

Жоспары:

Алғ ашқ ы транскриптер процессингі

1.Алғ ашқ ы транскриптер процессингі. тРНҚ жә не рРНҚ процессингі.

2.Эукариоттарда мРНҚ -ның жетілуі жә не процессинг (сплайсинг).

3.Жетілген мРНҚ -ның қ ұ рылымы. Моно- полицистронды мРНҚ.

4.Сплайсинг механизмдері жә не оның тү рлері. Альтернативті сплайсинг. Аутосплайсинг. 5.Экзондар жә не интрондар.

Лекция мә тіні:

Эукариоттарда транскрипция нә тижесінде ө зінің қ ызметтерін атқ аруғ а дайын емес РНК-р тү зіледі жә не олар ДНК-ғ а толық сә йкес синтезделеді. Мұ ндай РНК-лар ә ртү рлі (гетерогенді) тізбектерден эгзон жә не интрондан қ ұ ралғ ан. Осығ ан байланысты оны гетерогенді ядролық РНҚ га РНК деп аталады. Жаң адан тү зілген я РНК-ң ұ зын тізбегі белок синтезіне біден кіріспей алдымен ферменттік тү рлерге ұ шырайды. Бұ л процесі процессинг деп аталады.

Процессингке мынадай реакциялар кіреді.

1. Ұ ғ ым тізбекті транскриптің фрагменттелуі.

2. РНК ұ штарына кейбір нуклеотидтердің қ осылуы.

3. Азотты негіздермен рибоза қ алдық тарының модификациясы.

Мұ ндай реакциялар арқ ылы т РНК мен р РНК тү рленеді. Ал и РНК-ң тү рленуі кү рделі жолмен жү реді. Олардың процессинге 3 кезең нен тұ рады –

1. Қ алпақ кигізілуі (кэпирования).

2. 3^І ұ шының полиаденилденуі.

3. Интронның кесіліп экзондардың бір-біріне тігілуі (сплайсинг).

КЭП (ағ ыл: қ алпақ) деп – 7-ші кө міртек атомына метил радикалы жалғ асқ ан метилгуатозин КЭП и РНК-ны ыдрататын ферменттерден қ орғ айды жә не сплайсинг басталарда кү рделі ферменттік жү йені таниды.

Полиаденилдену деп - РНК-ң 3 ұ шына 150-200 дей тек аденин нуклеотидінен тұ ратын тізбектің жалғ ануы оны поли Ф-полимераза ферменті жасайды. Ол сплайсинг ү шін белгі болып табылады. Сплайсинг нә тижеде интрондық бө ліктер кесіліп экзондар бір-біріне тігіледі.

Прцессингтің негізгі кезең і гя РНК-ң сплайсинг болып табылады. Бү гінгі кү ні кө птеген ғ ылыми топтардың Б.Кэллер, Ф.Шорт, Т.Мантияс, К.Жак т.б. кү ш салуымен сплайсингтің негізгі кезең дермен кейбір механизмдері ашылғ ан.

Cплайсинг кезең дері.

Сплайсинг процесі бойынша кезең нен тұ рады-

1. Кезең де интронның 5^І ұ шындағ ы фосфодиэфир байланысы ү зіледі. Ары қ арай осы ү зілген ұ ш 30 нуклеотид қ ашық тық та орналасқ ан учаскеге ауысып аденозиннің 2-ші гидроксил тобы мен қ осылады. Осының нә тижесінде гетерогенді РНК-ң тармақ талғ ан қ ұ рылымы лассо тұ зақ немесе қ ұ йрығ ы бар сақ ина тү зіледі. Сплайсингтің 3-ші кезең де интрон лассо тү рінде ү зіліп экзондардың арасында қ алыпты фосфодиэфир байланыстары тү зіледі. Сплайсинг процесін ферменттер кіші ядролық РНК-лар Кя РНК жү ргізеді. Олардың қ ұ рамында уридин кө п болғ андық тан J РНК деп аталады. J РНК бойынша тү рлері бар – J₁ J₂ J₃ J₄ J₅.

J₁ – сплайсингтің 1-ші кезең інде қ ызмет атқ арады.

J₂ – лассоның тү зілуі яғ ни 2-ші кезең ү шін қ ажет.

J₅ – сплайсингтің 3-ші кезең інде қ ызмет атқ арады.

J₃ J₄ – дің қ ызметтері ә зірше белгісіз.

Сплайсингтің механизмі.

Барлық РНК-ғ а тә н бірдей сплайсингтің жалпы механизмі жоқ. Бү гінгі кү ні эукариоттарда сплайсингнтің 4 тү рлі механизмі белгілі:

1. Ашытқ ының т РНК-ң сплайсингі ү зілу тігу ферменттері арқ ылы жү реді.

2. Инфурозияның р РНК-ң сплайсингі ү шін РНК-ң ө зі катализдік қ ызмет атқ арады. Мұ ндай процесті аутосплайсинг деп атайды.

3. Ашытқ ы митохондриясының РНК-нан интронды бө ліп тастауы интронның ө зінің ө німі арқ ылы іске асады.

4. Жоғ ары сатыдағ ы эукариоттың гЯ РНК-ң тү зілуі Экзон интрон шекараларында орналасқ ан қ ысқ а кононды тізбектерде ө теді.

1980 жылдың басында АҚ Ш генетигі Д.Ж.Абелсон invitro жағ дайында ашытқ ының т РНК-ң интрондарын кесуге қ абілетті ферменттерді тапты. Бұ л ферменттер нуклеоазалар деп аталады. Ол транспорттық РНК-ң 2-лік қ ұ рылымдағ ы конформациялық ө згерістерді ра осы ө згерістерді туғ ызатын интрон учаскесін қ ырқ ып тастайды.

1982 жылы АҚ Ш ғ алымы Т.Чех инфузорияның гя РНК-ң таң қ аларлық сплайсинг механизімін ашты. Invitro жағ дайында 400 нуклеотидтен тұ ратын интронды РНК ешқ андай ферменттің кө мегінсіз ө зін-ө зі ү зе алады. Ортада РНК-дан басқ а тек магниионы жә не ГМФ гуанозинмонофосфат немесе ГДФ, ГТФ-ң молекулалары ғ ана болғ ан. Осындай аутокатализатор сплайсинг бірқ атар басқ а жағ дайларда табылды. Бұ л революциялық жаң алық ө йткені осы уақ ытқ а дейін аутокатализдік активтік тек белоктарғ а ғ ана тә н деп саналып келген еді. Осығ ан байланысты тірі материяның алғ ашқ ы формасы ө зін-ө зі ө ндіре алатын РНК молекуласы деген эволюциялық теориялар ғ ылыми деректерге ие болады.