Ugrás a tartalomhoz

Molekuláris biológia I-II.

Bálint Miklós (2010)

Educatio Társadalmi Szolgáltató Nonprofit Kft.

3.7. A tRNS-molekulák keletkezése

3.7. A tRNS-molekulák keletkezése

A tRNS-molekulák a ribonukleáz-P (RN-áz-P) hatására egy nagy prekurzorból keletkeznek. A tRNS-molekulák 60 génje az E. coliban 25 egységbe rendeződik. Ezek multimer prekurzorokként íródnak át. Bizonyos egységek riboszomális RNS-t is kódolnak, míg mások csak tRNS-t. Egy ilyen, csak tRNS-t kódoló transzkriptum prekurzor hét tRNS ,,átiratot” tartalmaz (3.9. ábra).

 

3.9. ábra. Hét különféle tRNS-molekula képződik egy 950 nukleotida hosszú prekurzor transzkriptumból.

 

   

A prokarióta (950 nukleotid hosszú) primer transzkriptumot a ribonukleáz-P (RN-áz-P) hasítja. A hasítás az első nukleotid 5 végén következik be. Ezután a ribonukleáz-D (RN-áz-D) vágja le a 3 vég kitett részét mindaddig, amíg a közös és általános CCA vég meg nem jelenik. Az eukariótáknál viszont a primer transzkriptum az 5 végén jóval hosszabb (19 bázis), tartalmaz egy 14 nukleotid hosszú intront is, és hiányzik a CCA vég a 3 végről (3.10. ábra).

Az RN-áz-P és -D itt valószínűleg hasonlóan funkcionál, mint a prokarióták esetén. A hiányzó CCA 3 véget pedig egy tRNS-nukleotidil-transzferáz enzim adja a molekulához. Ez az enzim a prokariótákban is megvan, és ott valószínű, hogy a degradált tRNS-ek javításában vesz részt, hiszen a prokarióták tRNS-ének 3 terminálisát a génjeik teljes mértékben (beleértve a CCA 3 véget is) kódolják.

5 végi nukleotid levágása, az U pszeudouridin átalakítás és a CCA vég felkapcsolása egyértelműen utólagos módosítás. A 3.10. ábrán vonallal jelölt rész kivágása és a molekula újbóli összekapcsolása viszont egyértelműen splicing folyamat, amit itt a tRNS-ek általánosnak mondható alaki tulajdonsága irányít.

 

3.10. ábra. Az élesztő Tyr-tRNS átírás utáni módosítása és összeillesztése. Ennek során az 5 végen lévő 19 bázis lehasad, CCA szekvencia adódik hozzá a 3 véghez és számos bázis módosul, így pl. az antikodon U-ja pszeudouridinné (lásd később). A vonallal jelölt rész összeillesztés során kivágódik.

 

   

Az RN-áz-P, amely prokarióták esetén a riboszomális és tRNS-ek 5 végét produkálja, egy ribonukleoproteid, amelynek fehérjerésze eszenciális az enzimaktivitáshoz in vivo, bár a nukleinsav egyedül is képes a szubsztrát RNS hasítására magasabb Mg2+-koncentrációnál. A fehérjerész csak növeli a hidrolitikus aktivitást in vivo és csökkenti a Mg2+-igényt.