TAREA UNIDAD VI

                                                 TAREA FORMAS DEL AYUSTE ( SPLICEOSOMA)
 

 

Un spliceosome es un complejo de snRNA y la proteína subunidades que elimina intrones de un transcrito de pre- mRNA ( ARNnh ) segmento. Este proceso se conoce generalmente como empalme .

 Composición

Cada spliceosome se compone de cinco pequeños ARN nucleares (snRNA), y una serie de factores proteicos asociados. Cuando estos ARN pequeños se combinan con los factores proteicos, que crea un complejo ARN-proteína llamada snRNP .

Los ARNsn que componen la nuclear spliceosome se nombran U1 , U2 , U4 , U5 y U6 , y participar en varios ARN-ARN y las interacciones ARN-proteína. El componente de ARN de la pequeña proteína nuclear ribonucleico o snRNP (que se pronuncia "snurp") es rico en uridina (el nucleósido análogo de la uracilo nucleótido ).

El conjunto canónico de la spliceosome se produce de nuevo en cada uno de ARNnh (pre-ARNm). El ARNnh contiene elementos específicos de la secuencia que son reconocidos y utilizados durante el montaje spliceosome. Estos incluyen los 5 'de empalme final, la secuencia rama punto, el tracto polipirimidina, y el extremo 3' del sitio de empalme final. El spliceosome cataliza la eliminación de intrones, y la ligadura de los exones que flanquean.

Los intrones tienen típicamente una secuencia de nucleótidos GU en el extremo 5 'del sitio de empalme extremo, y un AG en el sitio 3' final de empalme. El 3 'del sitio de empalme puede ser definido por una longitud variable de polypyrimidines, llamado el tracto polipirimidina (TPP), que sirve la doble función de factores de reclutamiento al extremo 3 'del sitio de empalme y posiblemente reclutar factores a la secuencia de punto de ramificación (BPS) . El BPS contiene la adenosina conservada requerida para la primera etapa de empalme.

Un grupo de menos ARNsn abundantes, U11 y U12 , los U4atac y U6atac , junto con U5, son subunidades de la llamada spliceosome menor que empalma una rara clase de intrones de pre-ARNm, denotado U12-tipo. Estos snRNPs formar el spliceosome U12 se encuentran en el citosol . 

La nueva evidencia derivada de la primera estructura cristalina de un intrón del grupo II sugiere que el spliceosome es en realidad una ribozima , y que utiliza un mecanismo de iones de dos metales para la catálisis.

Splicing alternativo

 

Empalme alternativo (la re-combinación de diferentes exones ) es una fuente importante de diversidad genética en las células eucariotas. variantes de empalme se han utilizado para tener en cuenta el número relativamente pequeño de genes en el genoma humano . Durante años, la estimación varió ampliamente con las estimaciones de los mejores llegando a 100.000 genes,  , pero ahora, debido a la Proyecto del Genoma Humano de la figura se cree que es más cerca de 20.000 genes. Uno en particular de Drosophila del gen ( Dscam , el homólogo de Drosophila del ser humano DSCAM de Down Síndrome de la molécula de adhesión celular) puede ser empalmados alternativamente en 38.000 diferentes ARNm . 

Empalme de ARN

 

En 1977, el trabajo de los laboratorios de Sharp y Roberts reveló que los genes de organismos superiores son "dividido" o presente en varios segmentos distintos a lo largo de la molécula de ADN. Las regiones codificantes del gen están separados por ADN no codificante que no está involucrado en la expresión de proteínas. La estructura de los genes de división se encontró cuando ARNm adenovirales se hibridó con fragmentos de escisión de endonucleasa de una sola hebra de ADN viral. ^[6] Se observó que los ARNm de los híbridos ADN-ARNm contenía 5 'y 3' de colas no son de hidrógeno regiones unidas. Cuando más grandes fragmentos de ADN viral se utilizaron, las estructuras en horquilla de un bucle hacia fuera de ADN se observaron cuando se hibridan a los mRNAs virales. Se dio cuenta de que las regiones fuera bucle, los intrones, son suprimidos de los ARNm de precursores en un proceso agudo llamado "empalme". La estructura de los genes de división posteriormente se encontró que son comunes a la mayoría de los genes eucariotas. Phillip Sharp y Richard J. Roberts, fueron galardonados con el 1993 el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento de los intrones y el proceso de empalme.

spliceosome asamblea

El modelo para la formación del sitio activo spliceosome implica un conjunto ordenado, paso a paso de las partículas snRNP discretos sobre el sustrato ARNnh. El primer reconocimiento de hnRNAs implica snRNP U1 vinculante a los 5 'del sitio de empalme final de la ARNnh y otros no snRNP factores asociados para formar el complejo compromiso, o complejo temprano (E) en los mamíferos. El compromiso compleja es un complejo independiente de ATP que comprometa a la ARNnh a la vía de empalme.  U2 snRNP es reclutado a la región de la rama a través de interacciones con el componente E compleja U2AF (U2 snRNP factor auxiliar) y, posiblemente, snRNP U1. En una reacción dependiente de ATP, U2 snRNP convierte estrechamente asociado con la secuencia de punto de ramificación (BPS) para formar complejo A. Un dúplex formado entre U2 snRNP y la región rama ARNnh sobresale la rama adenosina especificándolo como el nucleófilo para la transesterificación primera . 

La presencia de un residuo pseudouridina en U2 snRNA, casi enfrente de la sucursal, se traduce en una conformación alterada del dúplex ARN-ARN en la unión de U2 snRNP. Específicamente, la estructura alterada del dúplex inducida por la pseudouridina coloca el "2 OH de la adenosina abombada en una posición favorable para la primera etapa de empalme. El U4/U5/U6 tri-snRNP  es reclutados a la spliceosome montaje para formar el complejo B, y después de varios reordenamientos complejos C (el spliceosome) se activa para la catálisis. No está claro cómo la snRNP triples ha sido contratado para un complejo, pero este proceso puede ser mediada a través de interacciones proteína-proteína y / o interacciones apareamiento de bases entre U2 snRNA y U6 snRNA.

El snRNP U5 interacciona con secuencias en el extremo 5 'y 3' sitios de empalme a través del bucle invariante de U5 snRNA  y U5 componentes proteicos interactuar con la región 3 'del sitio de empalme. 

Momento de la contratación de la snRNP triples, varios ARN-RNA reordenamientos preceder a la primera etapa catalítica y reordenamientos ocurren más en el spliceosome catalíticamente activo. Varias de las interacciones ARN-ARN son mutuamente excluyentes, sin embargo, no se sabe lo que desencadena estas interacciones, ni el orden de estos reordenamientos. El reordenamiento primero es probablemente el desplazamiento de snRNP U1 desde el sitio de empalme 5 'y la formación de una interacción U6 snRNA. Se sabe que snRNP U1 está sólo débilmente asociada con spliceosomas completamente formadas, y snRNP U1 es inhibidora de la formación de una "interacción del sitio de empalme en un modelo de oligonucleótido sustrato que contiene un corto 5 'U6-5 exón y 5' sitio de empalme.  La unión de U2 snRNP a la secuencia de punto de ramificación (BPS) es un ejemplo de una interacción ARN-ARN desplazando una interacción proteína-ARN. Momento de la contratación de U2 snRNP, la rama de SF1 unión a proteínas en el complejo de compromiso se desplaza desde el sitio de unión de U2 snRNA y SF1 son eventos mutuamente excluyentes.

Dentro de la snRNA U2, hay otros reordenamientos mutuamente exclusivos que se producen entre las conformaciones que compiten. Por ejemplo, en la forma activa, tallo bucle IIa se ve favorecida, en la forma inactiva una interacción mutuamente excluyentes entre el bucle y una secuencia aguas abajo predomina.  No está claro cómo U4 se desplaza desde U6 snRNAm, aunque ARN se ha implicado en el montaje spliceosome, y puede funcionar para relajarse U4/U6 y promover la formación de una interacción U2/U6 snRNA. Las interacciones de U4/U6 tallo bucles I y II se disocian y el vástago liberó bucle II región de pliegues U6 sobre sí misma para formar un bucle vástago intramolecular y U4 ya no se requiere en el montaje spliceosome adicional. El lazo madre me liberó la región de pares de bases U6 con U2 snRNA que forma la hélice U2/U6 I. Sin embargo, la estructura de la hélice que es mutuamente excluyente con el extremo 3 'de la mitad de un interno de la región 5' tallo bucle de U2 snRNA.