mRNA
mRNA (od ang. messenger RNA), informacyjny RNA, matrycowy RNA, przekaźnikowy RNA – rodzaj kwasu rybonukleinowego (RNA), którego funkcją jest przenoszenie informacji genetycznej o sekwencji poszczególnych polipeptydów z genów do aparatu translacyjnego[1].
Cząsteczki mRNA po przyłączeniu się do rybosomów stanowią matrycę do syntezy polipeptydów, w której kolejne trójki nukleotydów mRNA (tzw. kodony) są rozpoznawane przez odpowiednie fragmenty (tzw. antykodony) cząsteczek tRNA transportujących aminokwasy, dzięki czemu w procesie translacji powstaje właściwa sekwencja peptydu[2].
Przebieg kodowania mRNA
- U prokariontów ma od końca 5' niekodujące sekwencje liderowe (mogące regulować ekspresję genów), kodon AUG (metionina – aminokwas początkujący każdą biosyntezę białka), inicjujące syntezę białek, a następnie rejon kodujący (kodon) zakończony kodonem terminacyjnym[3] (UAA, UAG, UGA nie kodują żadnego aminokwasu)[4].
- U eukariontów powstaje podczas transkrypcji DNA jako heterogenne hnRNA[potrzebny przypis] (pre-mRNA), a następnie ulega obróbce potranskrypcyjnej, podczas której dodawana jest czapeczka, wycinane są introny (splicing) i dodawany jest ogon poli-A. Dojrzała cząsteczka mRNA składa się z czapeczki na końcu 5′, obszaru 5′ niepodlegającego translacji (5′UTR)[potrzebny przypis], sekwencji kodującej, obszaru 3′ niepodlegającego translacji (3′UTR)[potrzebny przypis] i ogona poli-A na końcu 3′[5].
Niepotrzebny lub uszkodzony mRNA jest degradowany przez rybonukleazy. Regulacja czasu półtrwania mRNA w komórce jest jednym z poziomów kontroli ekspresji genu. U bakterii czas półtrwania cząsteczki mRNA wynosi od kilku sekund do ponad godziny. U ssaków czas półtrwania cząsteczki mRNA wynosi od kilku minut do dni. Cząsteczka mRNA może zawierać sekwencje, które wpływają na jej stabilność poprzez wiązanie specyficznych białek. Na stabilność mRNA wpływa także obecność modyfikacji potranskrypcyjnych (czapeczka, ogon poli-A). Również związanie się cząsteczki mRNA z siRNA lub miRNA może być sygnałem do jej degradacji.
mRNA monocystronowy i policystronowy
Cząsteczka monocystronowego mRNA zawiera informację genetyczną o jednym tylko łańcuchu polipeptydowym, co charakteryzuje większość cząsteczek mRNA eukarionta. Z kolei mRNA policystronowy zawiera na pojedynczej nici informację o kilku białkach, które podlegają normalnej translacji. Taki mRNA jest powszechny u bakterii i bakteriofagów[6]. mRNA policystronowy jest efektem, między innymi, transkrypcji genów wchodzących w skład jednego operonu.
W przypadku nici mRNA kodującej dokładnie dwa białka używa się czasem terminu „mRNA dwucystronowy”.
Przypisy
- ↑ Marzena Popielarska-Konieczna: Słownik szkolny – biologia. Kraków: Wydawnictwo Zielona Sowa, 2003, s. 439. ISBN 83-7389-096-3.
- ↑ Staroń 2003 ↓, s. 45–46.
- ↑ Staroń 2003 ↓, s. 47–48.
- ↑ Staroń 2003 ↓, s. 3.
- ↑ Praca zbiorowa: Biologia – repetytorium dla maturzystów i kandydatów na wyższe uczelnie. Warszawa: WSiP, 2006, s. 40. ISBN 83-02-09004-2.
- ↑ M. Kozak. Comparison of initiation of protein synthesis in procaryotes, eucaryotes, and organelles. „Microbiol Rev”. 48 (1), s. 1–45, 1983. PMID: 6343825. PMCID: PMC281560.
Bibliografia
- Praca zbiorowa: Biologia – podręcznik do liceum ogólnokształcącego: zakres rozszerzony. Krzysztof Staroń (red.). T. 1. Cz. 2. Warszawa: WSiP, 2003. ISBN 83-02-08628-2.