आरएनए प्रसंस्करण और स्प्लिसिंग

एक कच्चे प्राथमिक प्रतिलेख को एक परिपक्व मैसेंजर आरएनए में कैसे कैप किया जाता है, स्प्लिस किया जाता है और पूंछ लगाई जाती है - और कैसे वैकल्पिक स्प्लिसिंग एक जीनोम के प्रोटीन उत्पादन का विस्तार करती है।

Definition

आरएनए प्रसंस्करण संशोधनों का एक समूह है जो एक प्राथमिक प्रतिलेख को परिपक्व करता है, मुख्य रूप से 5' कैप जोड़ना, स्प्लिसिंग द्वारा इंट्रॉन को हटाना, और 3' क्लीवेज और पॉलीएडेनाइलेशन; स्प्लिसिंग इंट्रॉन का सटीक निष्कासन और स्प्लिसियोसोम द्वारा किए गए एक्सॉन का बंधन है।

Scope

यह विषय सह- और पश्च-अनुलेखन संशोधनों को शामिल करता है जो एक यूकेरियोटिक प्राथमिक प्रतिलेख को एक कार्यात्मक mRNA में परिवर्तित करते हैं: 5' कैपिंग, इंट्रॉन को हटाना और स्प्लिसियोसोम द्वारा एक्सॉन को जोड़ना, और 3' क्लीवेज और पॉलीएडेनाइलेशन। यह प्रोटीन विविधता के स्रोत के रूप में वैकल्पिक स्प्लिसिंग को भी शामिल करता है। गैर-कोडिंग आरएनए के प्रसंस्करण पर ध्यान दिया गया है, लेकिन आरएनए जीव विज्ञान क्षेत्र में इसे और विकसित किया गया है।

Core questions

• यूकेरियोटिक जीन इंट्रॉन द्वारा क्यों बाधित होते हैं, और इन्हें कैसे हटाया जाता है?
• कौन से संशोधन एक mRNA के सिरों को सुरक्षित और परिभाषित करते हैं?
• स्प्लिसियोसोम एक्सॉन-इंट्रॉन सीमाओं को सटीक रूप से कैसे पहचानता है?
• वैकल्पिक स्प्लिसिंग एक जीन को कई प्रोटीन को एन्कोड करने की अनुमति कैसे देती है?

Key theories

विभाजित-जीन संगठन

यूकेरियोटिक प्रोटीन-कोडिंग अनुक्रम इंट्रॉन द्वारा बाधित होते हैं जो प्रतिलेखित होते हैं लेकिन परिपक्व mRNA से हटा दिए जाते हैं, एक खोज जिसने यह स्थापित किया कि जीन और उनके अंतिम प्रतिलेख कोलिनियर नहीं होते हैं।

विविधता जनरेटर के रूप में वैकल्पिक स्प्लिसिंग

एक ही प्राथमिक प्रतिलेख से एक्सॉन के विभिन्न संयोजनों को जोड़कर, वैकल्पिक स्प्लिसिंग एक एकल जीन को कई विशिष्ट प्रोटीन को निर्दिष्ट करने की अनुमति देती है, जिससे प्रोटीओम जटिलता का बहुत विस्तार होता है।

Mechanisms

जैसे-जैसे प्रतिलेखन आगे बढ़ता है, नवजात प्रतिलेख को एक संशोधित 5' कैप प्राप्त होता है जो इसे बचाता है और बाद के चरणों में सहायता करता है। इंट्रॉन को स्प्लिसियोसोम द्वारा हटा दिया जाता है, जो छोटे परमाणु राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन का एक जटिल होता है जो स्प्लिस-साइट अनुक्रमों को पहचानता है, इंट्रॉन के सिरों को एक साथ लाता है, और दो ट्रांसएस्टरीफिकेशन प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है जो इंट्रॉन को एक लैरियट के रूप में निकालते हैं और फ्लैंकिंग एक्सॉन को जोड़ते हैं। 3' सिरा एक पॉलीएडेनाइलेशन सिग्नल पर क्लीवेज द्वारा उत्पन्न होता है जिसके बाद एक पॉली(ए) पूंछ जोड़ी जाती है। वैकल्पिक स्प्लिस साइटों का विनियमित उपयोग एक प्रतिलेख से विभिन्न परिपक्व mRNA उत्पन्न करता है।

Clinical relevance

उत्परिवर्तन जो स्प्लिस साइटों या स्प्लिसिंग कारकों को बाधित करते हैं, कई आनुवंशिक रोगों का कारण बनते हैं, और उनमें से कुछ के लिए स्प्लिसिंग-निर्देशित उपचार विकसित किए गए हैं; नैदानिक मार्गदर्शन के बजाय महत्व के रूप में प्रस्तुत किया गया है।

History

शार्प और रॉबर्ट्स के समूहों द्वारा 1977 में विभाजित जीनों की खोज ने कोलिनियर जीनों और mRNA की धारणा को उलट दिया और स्प्लिसिंग के अध्ययन को शुरू किया; स्प्लिसियोसोम और वैकल्पिक स्प्लिसिंग को बाद में चित्रित किया गया, इस कार्य को 1993 में फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली।

Key figures

• Phillip Sharp
• Richard Roberts

Seminal works

• berget1977
• lodish2016

Frequently asked questions

एक इंट्रॉन और एक एक्सॉन के बीच क्या अंतर है?

इंट्रॉन मध्यवर्ती अनुक्रम होते हैं जिन्हें स्प्लिसिंग के दौरान प्राथमिक प्रतिलेख से हटा दिया जाता है; एक्सॉन वे खंड होते हैं जिन्हें परिपक्व mRNA में बनाए रखा जाता है और एक साथ जोड़ा जाता है।

5' कैप क्यों महत्वपूर्ण है?

यह mRNA को क्षरण से बचाता है और उस मशीनरी द्वारा पहचाना जाता है जो संदेश को निर्यात करती है और बाद में अनुवाद करती है।