Kas ir pre-MRNS?

Messenger ribonukleīnskābe (mRNS) tiek izmantota proteīnu sintēzē dzīvniekiem un augiem. Prekursoru mRNS jeb pre-mRNS ir pirmais transkripts no gēna, kas kodē proteīnus. Dažreiz to sauc par nenobriedušu mRNS, tā būtībā ir mRNS, kas vēl ir jāsavieno. Pre-mRNS ir svarīga procesa daļa, kas kopē kopējo makromolekulu DNS, kas satur dzīvo organismu ģenētisko informāciju.

Kā daļa no notiekošā ribonukleīnskābes (RNS) ražošanas procesa pre-mRNS pastāv tikai īsu laiku. Tā ir fāze starp gēnu, kas ir transkribēts mRNS, un proteīnu, kurā tas tiks tulkots. Savienošana noņem nevajadzīgās daļas, lai tā varētu kļūt par mRNS.

Galvenie elementi, kas iesaistīti savienošanā, ir introni, eksoni un specifiski fermenti. Pre-mRNS satur gan intronus, gan eksonus. Introni ir sadaļas, kas nesatur proteīnu kodēšanai nepieciešamo informāciju. Introni ir jānoņem, izmantojot savienojumu, lai iegūtu funkcionālu mRNS molekulu, kas satur tikai eksonus. Eksoni satur informāciju, kas pēc tam tiks izmantota olbaltumvielu ražošanā.

Fermenti veic sava veida izgriešanas un ielīmēšanas funkciju. Tie veido spliceosomu, kas sastāv no ribonukleoproteīniem un citiem proteīniem. Spliceosome izgriež intronus no pre-mRNS sekvences un pēc tam savieno atlikušos eksonus, lai kodā nebūtu spraugu. Introni mēdz būt daudz garāki nekā eksoni, tāpēc virkne būs ievērojami garāka par RNS virkni, kas radīsies pēc savienošanas.

Šis process notiek šūnas kodolā, un tam ir jābūt ļoti precīzam. Jebkuri savienošanas procesa traucējumi var izraisīt vai mainīt cilvēka ķermeņa slimības. Ir zināms, ka vīrusi, piemēram, gripas vīruss, traucē vai pat inhibē pre-mRNS splicēšanu, kas pēc tam kavē nepieciešamo proteīnu veidošanos. Saistošie proteīni ir arī faktors pre-mRNS kontrolēšanai un regulēšanai. Tie var izraisīt būtiskas izmaiņas, kas pēc tam aktivizē citus procesus.

Gēni ražo pre-mRNS, kam ir tādas pašas sastāvdaļas kā mRNS, piemēram, fosfāti un ribozes cukurs. Tas satur arī nukleobāzes uracilu, adenīnu, guanīnu un citozīnu. Veiksmīga pre-mRNS translācija RNS ļauj RNS pārvietoties ārpus kodola, kur tā tiek pārvērsta proteīnā. RNS ir vienpavedienu molekula, kas palīdz izveidot divpavedienu DNS.

Molekulārie biologi ir izpētījuši veidus, kā manipulēt ar pre-mRNS, lai ietekmētu gēnu ekspresiju un klonēšanas procesus. Savienošanās notiek dabiski šūnās. To var arī kontrolēt laboratorijā.