 |
Е.А. Николайчик "Регуляция метаболизма" стр.129
Стабильность мРНК обычно не зависит напрямую от ее размера, а определяется многими факторами, основными из которых являются ее вторичная структура, элементы первичной последовательности (сайты узнавания для специфических рибонуклеаз) и эффективность трансляции.
Наличие элементов вторичной структуры, как правило, стабилизирует РНК, поскольку препятствует работе многих РНКаз (Рис. 17.1). Большинство мРНК имеют на своем нетранслируемом 3' конце достаточно стабильные шпилечные структуры. Это в первую очередь терминаторы, однако имеются и другие элементы вторичной структуры. Так, у E. coli имеется около 500 так называемых REP (repetitive extragenic palindromes) элементов - палиндромов, способных образовывать достаточно крупные шпилечные структуры на 3' концах матричных РНК. В некоторых случаях шпилечные структуры могут присутствовать и на 5' концах мРНК.
- 84 -
Немаловажным для стабильности мРНК является наличие хорошего рибосомсвязывающего сайта (на надлежащем расстоянии перед старт-кодоном). Рибосома, транслирующая мРНК, защищает 35-50 нуклеотидов от атаки рибонуклеаз, которые могут разрушить РНК. Если мРНК эффективно транслируется, она фактически полностью будет покрыта рибосомами, что
существенно уменьшит вероятность ее деградации рибонуклеазами.
Даже во время трансляции мРНК может выступать субстратом для рибонуклеаз. Уже один разрыв в молекуле мРНК с большой вероятностью ее инактивирует. Если в результате разрыва оказывается удален
рибосомсвязывающий сайт, такая мРНК, естественно, не может транслироваться. Если же разрыв произойдет где-то посередине кодирующей последовательности, трансляция будет происходить, однако белок окажется укороченным и почти наверняка нефункциональным. Кроме того, клетка, скорее всего, повесит на такой укороченный белок ярлык, направляющий его на протеолиз (напр., при помощи ssrA РНК у E. coli). Кроме того, обычно, если деградация мРНК уже началась, процесс ее разрушения завершается очень быстро.
Деградация мРНК у E. coli осуществляется совместно эндо- и экзорибонуклеазами. Две экзонуклеазы, РНКаза II и полинуклеотидфосфорилаза (ПНФаза, PNPase), разрушают РНК в направлении 3'->5'. Похожие экзорибонуклеазы широко распространены как у про-, так и у эукариот. РНКаза II - гидролитический фермент, дающий при расщеплении РНК нуклеотидмонофосфаты. ПНФаза использует при гидролизе неорганический фосфат, генерируя нуклеотиддифосфаты. Инактивация обоих экзорибонуклеаз приводит к накоплению в клетке промежуточных продуктов деградации мРНК и является летальной.
Предыдущая Следующая
|
|
