МАЛЫЕ РНК аспирант Мильто И В нк

МАЛЫЕ РНК аспирант Мильто И. В.

нк. РНК (nc. RNA) некодирующие РНК Общее название различных видов РНК (независимо от длины молекулы и пространственной организации), которые не содержат информацию о первичной структуре белка. некодирующие РНК Короткие (малые) Длинные (5 Sр. РНК, т. РНК, si. RNA, (остальные р. РНК, mi. RNA, g. RNA и т. д. ) Хist, ds. RNA, Air, и т. д. ) В геноме мыши ≈ 30000 длинных некодирующих и ≈ 25000 малых некодирующих.

тм. РНК (tm. RNA) «транспортно-матричная РНК» Способна переносить аланин к рибосоме и, одновременно, является матрицей для синтеза короткого пептида. • Ген этой РНК - Ssr. A, обнаружен во всех отсеквенированных бактериальных геномах. • Структура тм. РНК: часть тм. РНК подобна т. РНК, 5‘-конец представлен линейной последовательностью и имеет шпильку.

мя. РНК (sn. RNA) Малые ядерные РНК Обнаруживаются в ядре, всегда связаны с белками, формируя малые ядерные рибонуклеопротеиновые частицы (snurp). Содержат большое количество уридина (U 1, U 2, …U 12). Размер от 90 -300 нуклеотидов. Транскрибируются РНК pol II или РНК pol III. 5’-конец имеет триметилированный кэп (по N 7 и дважды по N 2 гуанозина). Функции: 1. Участвуют в процессинге пре-м. РНК. 2. Расщепление полицистронных м. РНК. 3. Поддержание целостности теломер. 4. Регуляция транскрипции.

Участие в процессинге пре-м. РНК Сплайсинг Полиаденилирование

Расщепление полицистронных м. РНК U 7 участвует в формировании гистоновых м. РНК. Две популяции гистоновых генов: кластеризованная и диспергированная. Первая активна только в S-фазу клеточного цикла, вторая обеспечивает текущие потребности в гистонах. U 7 участвует в формировании гистоновых м. РНК в S-фазу. Все 5 гистоновых генов сгруппированы в кластер (6900 н. п. ). Кластеры повторены в геноме многократно (примерно 35 раз). Кластеры в хромосоме лежат тандемно. В генах кластеров отсутствуют интроны, а пре-м. РНК не полиаденилируется. Кластер у эукариот транскрибируется как единое целое (общая пре-м. РНК).

Регуляция транскрипции и поддержание целостности теломер мя. РНП, формирующие аппараты сплайсинга и полиаденилирования взаимодействуют с РНК-полимеразой II, и стимулируют её. Поддержание целостности теломер: на каждом конце хромосомы присутствует последовательность, представленная олигонуклеотидными повторами (GGGTTA). В каждом цикле деления теломеры клетки укорачивается, из-за неспособности ДНКполимеразы синтезировать дочернюю цепь с 5‘-конца (феномен концевой недорепликации). Теломераза при помощи собственной малой РНК достраивает теломерные повторы и восстанавливает структуру теломеры.

мяо. РНК (sno. RNA) малые ядрышковые РНК Вместе с нуклеазами принимают участие в процессинге р. РНК. Локализованы в регионе ядрышка. Гены мяо. РНК содержатся в интронах других генов, иногда единственной функцией последних служит производство мяо. РНК. В состав р. РНК входят модифицированные компоненты нуклеотидов: псевдоуридин и 2΄-О-метилрибоза.

Механизм модификации нуклеотидов р. РНК мяо. РНКами 5’- и 3’-концы C/D мяо. РНК спарены. Две консервативные последовательности. Сразу за D последовательностью идет участок комплементарности р. РНК. Третий нуклеотид р. РНК от участка начала комплементарности 2’-Oметилируется. H/ACA мяо. РНК также имеют две консервативные последовательности. Нуклеотиды, комплементарные р. РНК располагаются в двух внутренних шпильках. Первый комплементарный остаток уридина изомеризуется в псевдоуридин.

г. РНК (g. RNA), гидовые РНК Малые РНК, участвующие в редактировании пре-м. РНК у трипаносом (30 -100 н. ). Структура мх. ДНК трипаносом (макро- и микрокольца) Первичная структура м. РНК митохондрий трипаносом. Внизу – модель вторичной структуры г. РНК.

Механизм редактирования г. РНК

мц. РНК (sc. RNA) Малые цитоплазматические РНК Различные по происхождению и функции малые РНК, размером от 20 -200 нуклеотидов, функционирующие в цитоплазме и участвующие в РНК-интерференции (si. RNA, mi. RNA, рiwi. RNA). • рiwi. RNA-это класс мц. РНК, которые экспрессируются в генераторных клетках млекопитающих, и образующие РНКбелковые комплексы с белками piwi. Такие pi. RNA комплексы (pi. RC) вовлечены в сайленсинг транскрипции генов в клетках зародышевого пути при сперматогенезе. Они отличаются по структуре и механизмам синтеза от mi. RNA и si. RNA. pi. RNA принимают участие в сайленсинге РНК путем образования RISC (RNA-induced silencing complex, или si. RNP). Три белка подсемейства Piwi — MIWI, MIWI 2 и MILI — необходимы для сперматогенеза у мышей.

ми. РНК (si. RNA) малые интерферирующие РНК ми. РНК получаются из протяженной двуцепочечной РНК (ds. RNA), последняя возникает в клетке в результате: 1. Работа РНК-зависимых РНК-полимераз. 2. Двунаправленная транскрипция генов (транскрипция с обеих антипараллельных цепей). 3. Транскрипция регионов, содержащих инвертированные повторы. 4. РНК содержащие вирусы. 5. Искусственные генетические конструкции. Малые интерферирующие РНК осуществляют деградацию м. РНК (запуская РНК-интерференцию) и/или модификацию хроматина.

Генезис ми. РНК интерференция ds. RNA Dicer si. RNA RISC m. RNA cap AAAA

Нейтрализация м. РНК (Kill the messenger) m. RNA: cap AAAA. . . in vitro or in vivo transcribe an antisense RNA: cap AAAA. . . m. RNA can no longer be translated into a protein

микро. РНК (mi. RNA) микро. РНК образуются из крупных первичных транскриптов, которые имеют частично комплементарные области (инвертированные повторы), образующие большое количество шпилечных структур. Микро. РНК вызывают трансляционную репрессию или деградацию м. РНК. По оценкам 1% генов представлен генами ми. РНК, которые регулируют до 30% структурных генов.

Генезис mi. RNA Ген микро. РНК Роl II Про-микро. РНК Drosha Пре-микро. РНК Dicer Незрелая микро. РНК RISC Зрелая микро. РНК

микро. РНК в РНК интерференции и трансляционной репрессии

РНК-зависимое метилирование ДНК 1. Формирование гетерохроматина 2. Транскрипционный генный сайленсинг 3. Подавление миграции мобильных генетических элементов мя. РНП (РНК 15 -30 н. ) DNMT Р Р Р гибридизация Фрагмент ДНК метилирование Гетеродуплекс компактизация Фосфорилированный участок ДНК

Функции мц. РНК (общая схема)

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ