RNA-behandling er at generere et modent mRNA (for proteingener) eller et funktionsdygtigt tRNA eller rRNA fra det primære transkript. I dette afsnit diskuterer vi først behandlingen af pre-mRNA og derefter behandlingen af pre-rRNA og pre-tRNA.
Behandlingen af pre-mRNA omfatter følgende trin:
- Capping – tilføj 7-methylguanylat (m7G) til 5′-enden.
- Polyadenylering – tilføj en poly-A-hale til 3′-enden.
- Splejsning – fjerner introner og sammenføjer exoner.
I nogle tilfælde er RNA-redigering også involveret.
Figur 5-A-1. Proceduren for RNA-processering for proteingener.
5′-Capping
Capping sker kort tid efter, at transkriptionen begynder. Den kemiske struktur af “cap’en” er vist i følgende figur, hvor m7G er knyttet til det første nukleotid ved en særlig 5′-5′-triphosphatbinding. I de fleste organismer er det første nukleotid methyleret ved ribosens 2′-hydroxyl. Hos hvirveldyr er det andet nukleotid også methyleret.
Figur 5-A-2. Modifikationer i 5′-enden.
3′-Polyadenylering
En strækning af adenylatrester tilføjes i 3′-enden. Poly-Atailen indeholder ~ 250 A-rester hos pattedyr og ~ 100 hos gær.
Figur 5-A-3. Polyadenylering i 3′-enden. Det vigtigste signal for 3′-spaltningen er sekvensen AAUAAAAA. Spaltningen sker 10-35 nukleotider nedstrøms fra den specifikke sekvens. Et andet signal er placeret ca. 50 nukleotider nedstrøms fra spaltningsstedet. Dette signal er et GU-rigt eller U-rigt område.
Bearbejdning af pre-rRNA og pre-tRNA
Det nyligt transskriberede pre-rRNA er en klynge af threerRNA’er: 18S, 5.8S og 28S hos pattedyr. De skal adskilles for at blive funktionelle. Pre-rRNA synteses i nucleolus. U3-snRNA’et, andre U-rige snRNA’er og de associerede proteiner i nucleolus er involveret i spaltningen af pre-rRNA’et.
5S rRNA syntetiseres i nucleoplasmaet. Det kræver ikke nogen behandling. Når 5S rRNA er syntetiseret, vil det gå ind i nulceolus for at kombinere sig med 28S- og5,8S-rRNA’er og danne den store underenhed af ribosomet.
Pre-tRNA kræver omfattende behandling for at blive til et funktionsaltRNA. Fire typer modifikationer er involveret:
- Fjernelse af et ekstra segment (~ 16 nukleotider) i 5′-enden ved hjælp af RNase P.
- Fjernelse af et intron (~ 14 nukleotider) i anticodon-loop’en ved splejsning.
- Ombytning af to U-rester i 3′-enden ved CCA, som findes i alle modne tRNA’er.
- Modificering af nogle rester til karakteristiske baser, f.eks, inosin, dihydrouridin og pseudouridin.