SnRNA - Polski Serwis Naukowy

snRNA, mały jądrowy RNA (ang. small nuclear RNA) – występujący w jądrze komórkowym niekodujący RNA pełniący funkcję rybozymu w procesie wycinania intronów (splicingu).

Małe jądrowe RNA można podzielić na dwie klasy, Sm i Lsm. snRNA klasy Sm są transkrybowane przez polimerazę RNA II i mają 5'-trimetyloguanozynową TMG czapeczkę, sekwencję wiążącą białka Sm oraz strukturę typu łodyżka i pętla (ang. stem-loop) na końcu 3'. Do tej klasy należy większość znanych snRNA. snRNA klasy Lsm są transkrybowane przez polimerazę RNA III i zawierają 5'-monometylofosforanową (MPG) czapeczkę oraz ciąg urydyn na końcu 3', do którego wiążą się białka Lsm. Jak dotąd jedyne poznane snRNA należące do klasy Lsm to U6 i U6atac.

Estryfikacja to reakcja chemiczna w wyniku której powstają estry. Najczęściej zachodzi ona pomiędzy kwasami (głównie karboksylowymi) i alkoholami (szerzej: związkami zawierającymi grupę hydroksylową), niemniej możliwe i często stosowane są inne metody syntezy estrów np. z bezwodników czy chlorków kwasowych.

Jądro komórkowe, nukleus - otoczone błoną organellum obecne we wszystkich komórkach eukariotycznych. Zawiera większość materiału genetycznego komórki, zorganizowanego w postaci wielu pojedynczych, długich nici DNA związanych z dużą ilością białek, na przykład histonowych, które razem tworzą chromosomy. Geny zlokalizowane w chromosomach stanowią genom komórki. Funkcją jądra komórkowego jest przechowywanie i powielanie informacji genetycznej oraz kontrolowanie czynności komórki, poprzez regulowanie ekspresji genów, dlatego właśnie stanowi ono centrum kontroli komórki. Główne struktury, które obecne są w budowie jądra komórkowego to błona jądrowa, podwójna membrana otaczająca całe organellum i oddzielająca je od cytoplazmy oraz blaszka jądrowa, sieć delikatnych włókienek białkowych utworzonych przez laminy, stanowiących rusztowanie dla jądra i nadających mu wytrzymałość mechaniczną. Błona jądrowa jest nieprzepuszczalna dla większości cząsteczek, dlatego obecne są w niej pory jądrowe. Są to kanały przechodzące przez obie błony, umożliwiające transport jonów i innych cząstek. Transport większych cząstek, takich jak białka, jest ściśle kontrolowany i zachodzi na zasadzie transportu aktywnego, kontrolowanego przez białka transportowe. Transport jądrowy jest kluczowy dla funkcjonowania komórki, ponieważ przemieszczanie cząstek poprzez błonę jądrową wymagany jest zarówno przy zarządzaniu ekspresją genów oraz utrzymywaniu chromosomów.

Cząsteczki małego jądrowego RNA (ze względu na wysoką zawartość nukleotydów urydynowych nazywane też UsnRNA) pełnią ważną funkcję w splicingu - procesie wycinania intronów z prekursorów mRNA (pre-mRNA). SnRNA wykazują biologiczną aktywność w kompleksach z białkami. Kompleksy ośmiu białek Sm lub typu Sm (ang. Sm-like, Lsm) i jednej z cząsteczek snRNA tworzą tzw. małe jądrowe rybonukleoproteiny (ang. small nuclear ribonucleoproteins, snRNP). Wszystkie snRNA biorą udział w splicingu, z wyjątkiem U7 snRNA, które jest zaangażowane w obróbkę końca 3' pre-mRNA histonów. SnRNP stanowią ważny składnik spliceosomu - kompleksu białkowo-rybonukleinowego zaangażowanego w wycinanie intronów. Ich rola polega na rozpoznawaniu odpowiednich obszarów intronu poprzez tworzenie komplementarnych połączeń RNA-RNA z dwoma obszarami terminalnymi i miejscem rozgałęzienia intronu. Dodatkowo snRNA nadają przestrzenny kształt dwóm centrom aktywnym spliceosomu i prawdopodobnie katalizują dwie następujące po sobie reakcje transestryfikacji zachodzące w trakcie wycinania intronu.

Rybozymy - substancje zbudowane z kwasu rybonukleinowego (RNA) zdolne do katalizowania pewnych reakcji chemicznych. Spełniają zatem funkcje analogiczne do enzymów białkowych.

Histony – zasadowe białka wchodzące w skład chromatyny, neutralizujące jej kwasowy charakter, o niewielkiej masie cząsteczkowej (poniżej 23 kDa). Charakteryzują się dużą zawartością aminokwasów zasadowych, zwłaszcza lizyny i argininy, co nadaje im właściwości polikationów. Wiążą się z helisą DNA, która jest polianionem, tworząc nukleoproteiny, które są obojętne elektrycznie.

Funkcjonalnie snRNA dzieli się na dwie grupy. Do pierwszej zalicza się wchodzące w skład klasycznego spliceosomu cząsteczki U1, U2, U4, U5 oraz U6 snRNA uczestniczące w wycinaniu przeważającej większości intronów pre-mRNA nazywanych GU-AG (ze względu na obecność charakterystycznych par nukleotydów na końcach 3’ i 5’) lub intronami typu U2. Do drugiej grupy należą U11, U12, U4atac, U6atac snRNA, które razem z U5 biorą udział w wycinaniu intronów typu U12 (AU-AC), tworząc tzw. alternatywny spliceosom.

Splicing, składanie genu, wycinanie intronów - usunięcie intronów (sekwencji niekodujących) i połączenie egzonów (sekwencji kodujących) z prekursorowego mRNA organizmów eukariotycznych. Proces ten zachodzi podczas obróbki posttranskrypcyjnej po to, by dojrzały mRNA, przygotowany do translacji, kodował ciągły łańcuch polipeptydowy (od kodonu start do stop). Splicing katalizowany jest przez kompleks białek i RNA zwany spliceosomem. W niektórych przypadkach następuje samowycinanie się intronów, bez udziału spliceosomu, funkcję katalityczną pełni wówczas RNA (rybozym).

Urydyna – organiczny związek chemiczny z grupy nukleozydów. Cząsteczka urydyny zbudowana jest z organicznej zasady pirymidynowej – uracylu, połączonej wiązaniem β-N1-glikozydowym z rybozą w formie rybofuranozy.

Zobacz też

snoRNA

snRNP

Przypisy

Matera AG, Terns RM, Terns MP. (2007) Non-coding RNAs: lessons from the small nuclear and small nucleolar RNAs. Nat Rev Mol Cell Biol. 8(3):209-20. PMID: 17318225
Will CL, Luhrmann R. (2001) Spliceosomal UsnRNP biogenesis, structure and function. Curr Opin Cell Biol. 13(3):290-301. PMID: 11343899
B. Lewin (2004), Genes VIII
Tarn WY, Steitz JA. (1997) Pre-mRNA splicing: the discovery of a new spliceosome doubles the challenge. Trends Biochem Sci. 22(4):132-7 PMID: 9149533