Carapucha 5': Diferenzas entre revisións
Sen resumo de edición |
|||
Liña 7: | Liña 7: | ||
A carapucha 5′ encóntrase no [[extremo 5']] dunha moécula de ARNm e consiste nunha molécula dun nucleótido con [[guanina]] unido ao ARNm por medio dun inusual enlace 5′-5′ trifosfato. Esta [[guanosina]] é [[metilo|metilada]] ''[[in vivo]]'' no nitróxeno en posición 7 directamente despois da formación da carapucha por unha [[Transferase|metil transferase]], o que crea unha carga positiva en dito nitróxeno. Por iso tamén se denomina carapucha [[7-metilguanosina]] ou 7-metilguanilato, abreviada m<sup>7</sup>G. |
A carapucha 5′ encóntrase no [[extremo 5']] dunha moécula de ARNm e consiste nunha molécula dun nucleótido con [[guanina]] unido ao ARNm por medio dun inusual enlace 5′-5′ trifosfato. Esta [[guanosina]] é [[metilo|metilada]] ''[[in vivo]]'' no nitróxeno en posición 7 directamente despois da formación da carapucha por unha [[Transferase|metil transferase]], o que crea unha carga positiva en dito nitróxeno. Por iso tamén se denomina carapucha [[7-metilguanosina]] ou 7-metilguanilato, abreviada m<sup>7</sup>G. |
||
Posteriores modificacións son a posible metilación dos grupos [[hidroxilo]] 2' das dúas primeiras [[ribosa]]s do extremo 5' do ARNm. A metilación de ambos os grupos hidroxilo móstrase no diagrama. |
Posteriores modificacións son a posible metilación dos grupos [[hidroxilo]] 2' das dúas primeiras [[ribosa]]s do extremo 5' do ARNm. A metilación de ambos os grupos hidroxilo móstrase no primeiro diagrama. |
||
A carapucha 5′ parécese ao [[extremo 3']] dun ARN (o carbono 5′ da ribosa da carapucha está enlazado, e o 3' non). Isto proporciónalle á molécula unha significativa resistencia ás [[exonuclease]]s 5'. |
A carapucha 5′ parécese ao [[extremo 3']] dun ARN (o carbono 5′ da ribosa da carapucha está enlazado, e o 3' non). Isto proporciónalle á molécula unha significativa resistencia ás [[exonuclease]]s 5'. |
||
As moléculas de ARNm poden perder a súa carapucha 5' nun proceso chamado "descarapuchado" do ARNm ou ''decapping''. |
|||
Os [[ARN nuclear pequeno|ARNs nucleares pequenos]] conteñen carapuchas 5' peculiares. Os ARN nucleares pequenos da clase Sm presentan carapuchas con 5'-trimetilguanosina, mentres que os da clase Lsm teñen carapuchas con 5'-monometilfosfato.<ref name=matera2007>{{cite journal|last1=Matera|first1=A. Gregory|last2=Terns|first2=Rebecca M.|last3=Terns|first3=Michael P.|title=Non-coding RNAs: lessons from the small nuclear and small nucleolar RNAs|journal=Nature Reviews Molecular Cell Biology|date=March 2007|volume=8|issue=3|pages=209–220|doi=10.1038/nrm2124|url=http://www.nature.com/nrm/journal/v8/n3/full/nrm2124.html|accessdate=12 December 2014}}</ref> |
|||
==Formación da carapucha== |
==Formación da carapucha== |
Revisión como estaba o 12 de decembro de 2014 ás 18:52
En bioloxía molecular, a carapucha 5′ [1] ou carapucha 5 prima (moitas veces utilízase a denominación inglesa 5' cap ou 5'-cap) é un nucleótido especialmente alterado situado no extremo 5' do ARN mensaxeiro precursor e algúns outros transcritos primarios atopados en eucariotas. Tamén se pode denominar carapucha 7-metilguanosina ou carapucha m7G, carapucha G ARN m7 ou caparuza 5'. O proceso de formación da carapucha 5' é vital para crear ARNm maduro, que pode experimentar despois a súa tradución a proteínas. A formación da carapucha asegura a estabilidade do ARNm durante a tradución, e é un proceso moi regulado que ocorre no núcleo celular exclusivamente, polo que os ARNm de mitocondrias e cloroplastos non teñen carapucha 5'.[2][3]
Estrutura da carapucha 5′
A carapucha 5′ encóntrase no extremo 5' dunha moécula de ARNm e consiste nunha molécula dun nucleótido con guanina unido ao ARNm por medio dun inusual enlace 5′-5′ trifosfato. Esta guanosina é metilada in vivo no nitróxeno en posición 7 directamente despois da formación da carapucha por unha metil transferase, o que crea unha carga positiva en dito nitróxeno. Por iso tamén se denomina carapucha 7-metilguanosina ou 7-metilguanilato, abreviada m7G.
Posteriores modificacións son a posible metilación dos grupos hidroxilo 2' das dúas primeiras ribosas do extremo 5' do ARNm. A metilación de ambos os grupos hidroxilo móstrase no primeiro diagrama.
A carapucha 5′ parécese ao extremo 3' dun ARN (o carbono 5′ da ribosa da carapucha está enlazado, e o 3' non). Isto proporciónalle á molécula unha significativa resistencia ás exonucleases 5'.
As moléculas de ARNm poden perder a súa carapucha 5' nun proceso chamado "descarapuchado" do ARNm ou decapping.
Os ARNs nucleares pequenos conteñen carapuchas 5' peculiares. Os ARN nucleares pequenos da clase Sm presentan carapuchas con 5'-trimetilguanosina, mentres que os da clase Lsm teñen carapuchas con 5'-monometilfosfato.[4]
Formación da carapucha
O punto de comezo para a formación da carapucha (capping) é o extremo 5' inalterado dunha molécula de ARNm. Este presenta un nucleótido final unido a tres grupos fosfato polo carbono 5'.
- Un dos grupos fosfato terminais é eliminado por unha fosfatase terminal do ARN, o que deixa só dous fosfatos.
- Unha guanilil transferase utiliza como substrato un GTP para engadir un GMP aos devanditos dous fosfatos terminais. No proceso pérdense dous grupos fosfato procedentes do GTP, polo que o que se engade realmente é GMP. Como o GMP se uniu polo seu único fosfato aos dous grupos fosfato que xa estaban no extremo, fórmase un enlace 5′–5′ trifosfato.
- O nitróxeno en posición 7 da base nitroxenada guanina do GMP é metilado seguidamente por unha metil transferase.
- Poden producirse metilacións tamén nos nucleótidos adxacentes á carapucha, normalmente no segundo e terceiro nucleótidos. Se a segunda base desde o extremo é unha 2'-O-ribosa metil-adenosina, pode ser adicionalmente metilada na posición N6, formando N6-metiladenosina.[5] A terceira base desde o extremo é moitas veces metilada tamén (o 10-15% das veces).
Encimas implicados
O complexo encimático para a adición da carapucha (Capping Enzyme Complex, CEC) necesario para a formación da carapucha está unido á ARN polimerase II antes de que empece a transcrición. Axiña que o extremo 5' do novo transcrito emerxe durante a transcrición, os encimas transfírense a el e empezan a formar a carapucha (este é un mecanismo similar ao que se produce na poliadenilación).
Os encimas para a formación da carapucha soamente poden unirse á ARN polimerase II asegurando así a especificidade para só eses transcritos, que son case exclusivamente ARNm.
Función da carapucha 5′
A carapucha 5′ ten 4 funcións principais:
- Regulación da exportación nuclear dos ARNm.
- Prevención da degradación por exonucleases do ARNm.
- Promoción da tradución doa ARNm.
- Promoción da excisión do intrón máis próximo ao extremo 5′.[6]
A exportación nuclear do ARN está regulada polo complexo de unión á carapucha (cap binbing complex, CBC), que se une exclusivamente aos ARN con carapucha. O CBC é recoñecido despois polo complexo dos poros nucleares e exportado. Unha vez no citoplasma despois da primeira rolda de tradución do ARNm, o CBC é substituído polos factores de transcrición eIF-4E e eIF-4G. Este complexo é despois recoñecido pola outra maquinaria de iniciación da tradución incluído o ribosoma.[7]
A carapucha 5' impide a degradación do ARN de dúas maneiras. En primeiro lugar, como se mencionou antes, impídese a degradación do ARNm polas exonucleases 5′ porque funcionalmente o extremo 5' con carapucha semella un extremo 3'. En segundo lugar, o complexo CBC e o factor eIF-4E/eIF-4G bloquean o acceso á carapucha dos encimas que eliminan a carapucha (decapping). Isto incrementa a vida media do ARNm, esencial nos eucariotas, xa que o proceso de exportación leva bastante tempo.
A eliminación da carapucha dun ARNm está catalizada por un complexo formado por polo menos Dcp1 e Dcp2, o cal debe competir con eIF-4E para unirse á carapucha. Así, a carapucha 5' é un marcador dos ARNm en activa tradución e as células utilízano para regular as vidas medias dos ARNm en resposta a novos estímulos. Os ARNm non desexables envíanse aos corpos P para o seu almacenamento temporal ou para a eliminación da carapucha, proceso do que non se coñecen os detalles.[8]
O mecanismo da promoción da excisión do intrón proximal do extremo 5' non se comprende ben, pero a carapucha 5′ parece formar un un bucle arredor do espliceosoma e interacciónar con el durante o proceso de splicing, o que promovería a excisión do intrón.
Notas
- ↑ Bruce Alberts et al. Biología Molecular de la Célula. Omega. 1986. Páxina 440. ISBN 84-282-0752-6. Como comparación, esta obra é un exemplo das que o denominan (en castelán) "caperuza" (carapucha). Cap en inglés pode significar carapucha, caparucha, caparuza, gorro, tapa, tapón, remate, entre outras cousas.
- ↑ Temperley, Richard J.; Wydro, Mateusz; Lightowlers, Robert N.; Chrzanowska-Lightowlers, Zofia M. (June 2010). "Human mitochondrial mRNAs—like members of all families, similar but different". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics 1797 (6-7): 1081–1085. doi:10.1016/j.bbabio.2010.02.036. Consultado o 12 December 2014.
- ↑ Monde, Rita A; Schuster, Gadi; Stern, David B (7 June 2000). "Processing and degradation of chloroplast mRNA". Biochimie 82 (6-7): 573–582. doi:10.1016/S0300-9084(00)00606-4. Consultado o 12 December 2014.
- ↑ Matera, A. Gregory; Terns, Rebecca M.; Terns, Michael P. (March 2007). "Non-coding RNAs: lessons from the small nuclear and small nucleolar RNAs". Nature Reviews Molecular Cell Biology 8 (3): 209–220. doi:10.1038/nrm2124. Consultado o 12 December 2014.
- ↑ Shatkin, A (December 1976). "Capping of eucaryotic mRNAs". Cell 9 (4): 645–653. doi:10.1016/0092-8674(76)90128-8. Retrieved 23 November 2014. [1]
- ↑ "Recognition of cap structure in splicing in vitro of mRNA precursors". Parámetro descoñecido
|acceso=
ignorado (Axuda) - ↑ Kapp, L.D.; Lorsch, J.R. (2004). "The Molecular Mechanics of Eukaryotic Translation" (PDF). Annual Review of Biochemistry 73 (1): 657–704. PMID 15189156. doi:10.1146/annurev.biochem.73.030403.080419.
- ↑ Parker, R.; Sheth, U. (2007). "P Bodies and the Control of mRNA Translation and Degradation" (w). Molecular Cell 25 (5): 635–646. PMID 17349952. doi:10.1016/j.molcel.2007.02.011.
Véxase tamén
Outros artigos
Ligazóns externas
- "RNA Caps". PubMed Medical Subject Heading (MeSH). National Institutes of Health.