Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ματίσματος RNA και του εναλλακτικού ματίσματος

Η κύρια διαφορά μεταξύ μάτισης RNA και εναλλακτικού ματίσματος είναι ότι το μάτισμα RNA είναι η διαδικασία ματίσματος των εξονίων του πρωτεύοντος μεταγράφου του mRNA ενώ το εναλλακτικό μάτισμα είναι η διαδικασία παραγωγής διαφορικών συνδυασμών εξονίων του ίδιου γονιδίου . Επιπλέον, το μάτισμα RNA είναι υπεύθυνο για την παραγωγή ενός μορίου mRNA που μπορεί να μεταφραστεί σε πρωτεΐνη, ενώ το εναλλακτικό μάτισμα είναι υπεύθυνο για την παραγωγή μιας σειράς πρωτεϊνών από το ίδιο πρωτεύον μεταγράφημα.

Το μάτισμα RNA και το εναλλακτικό μάτισμα είναι δύο τύποι μετα-μεταγραφικών τροποποιήσεων που ακολουθούν τη μεταγραφή των ευκαρυωτικών γονιδίων. Και τα δύο είναι σημαντικά για την παραγωγή μιας λειτουργικής πρωτεΐνης.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το RNA Splicing
– Ορισμός, Διαδικασία, Σημασία
2. Τι είναι το Alternative Splicing
– Ορισμός, Διαδικασία, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες ανάμεσα στο μάτισμα RNA και το εναλλακτικό μάτισμα
– Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα στο μάτισμα RNA και το εναλλακτικό μάτισμα
– Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Εναλλακτικό μάτισμα, εξόνια, ιντρόνια, μετα-μεταγραφικές τροποποιήσεις, μάτισμα RNA

Τι είναι το Splicing RNA

Το μάτισμα RNA είναι η βιολογική διαδικασία που αφαιρεί τα εσώνια από το πρωτεύον μεταγράφημα RNA ενώ συνδέει τα εξόνια μαζί στους ευκαρυώτες. Στους ανθρώπους, το μέσο μήκος ενός γονιδίου είναι 30.000 ζεύγη βάσεων, αλλά το μήκος ενός ώριμου μορίου mRNA είναι μικρότερο από 20.000 ζεύγη βάσεων. Το μάτισμα RNA είναι υπεύθυνο για αυτή τη μείωση του μέσου μήκους του μορίου mRNA. Η κύρια λειτουργία της διαδικασίας ματίσματος RNA είναι η παραγωγή ενός ώριμου μορίου mRNA από το πρωτεύον μεταγράφημα RNA, το οποίο μπορεί να μεταφραστεί σε μια λειτουργική πρωτεΐνη.

Εικόνα 1:Συνδυασμός RNA

Γενικά, κάθε εσώνιο ξεκινά με ένα GU και τελειώνει με ένα AG προς την κατεύθυνση 5' προς 3'. Το πρώτο είναι ο δικτυακός τόπος δότη ενώ το τελευταίο είναι ο δικτυακός τόπος αποδοχής συναρμολόγησης . Ένας τρίτος ιστότοπος που ονομάζεται ιστότοπος υποκαταστημάτων εμφανίζεται 20 – 50 βάσεις ανάντη προς τη θέση αποδέκτη με μια συναινετική αλληλουχία της θέσης διακλάδωσης «CU(A/G)A(C/U)», όπου το Α διατηρείται σε όλα τα γονίδια. Αυτές οι τρεις τοποθεσίες είναι συλλογικά γνωστές ως σήματα συναρμογής . Επιπλέον, η αλληλουχία εξονίων της θέσης δότη είναι (A/C)AG στις περισσότερες περιπτώσεις και η αλληλουχία εξονίων στη θέση δέκτη είναι G.

Εικόνα 2:Μηχανισμός δύο σταδίων του ματίσματος RNA

Πέντε μόρια snRNA και οι σχετικές πρωτεΐνες σχηματίζουν μια ριβοπυρηνική πρωτεΐνη που ονομάζεται σπλικόσωμα , που είναι ένα μεγάλο (60S) συγκρότημα. Το σπλικόσωμα είναι υπεύθυνο για την απομάκρυνση των ιντρονίων από το πρωτεύον μεταγράφημα RNA σε μια διαδικασία δύο σταδίων. Εν τω μεταξύ, Constitutive splicing είναι ο γενικός μηχανισμός ματίσματος RNA.

Τι είναι το Alternative Splicing

Το εναλλακτικό μάτισμα είναι η βιολογική διαδικασία που είναι υπεύθυνη για την παραγωγή παραλλαγών μορίων mRNA από ένα συγκεκριμένο πρωτεύον μεταγράφημα RNA ενός συγκεκριμένου γονιδίου. Αυτό σημαίνει; Η έκφραση ενός μόνο γονιδίου μπορεί να οδηγήσει σε πολλαπλές πρωτεΐνες με τη βοήθεια εναλλακτικού ματίσματος. Επομένως, αυτά τα ώριμα μόρια mRNA μπορεί να στερούνται μερικά από τα εξόνια στο πρωτεύον μεταγράφημα RNA. Καθώς η αλληλουχία αμινοξέων αυτών των πρωτεϊνών διαφέρει μεταξύ τους, ασκούν διαφορετικές βιολογικές λειτουργίες μέσα στο κύτταρο. Αν και το ανθρώπινο γονιδίωμα αποτελείται από 25.000-35.000 γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες, περισσότερες από 90.000 πρωτεΐνες συντίθενται ως αποτέλεσμα εναλλακτικού ματίσματος. Επιπλέον, πολλαπλές πρωτεΐνες που συντίθενται από ένα συγκεκριμένο μεταγράφημα RNA ονομάζονται ισόμορφες πρωτεΐνης.

Εικόνα 3:Εναλλακτική Επισκόπηση ματίσματος

Υπάρχουν πέντε βασικοί τρόποι εναλλακτικής σύνδεσης. Είναι το εξώνιο παράκαμψης ή το εναλλακτικό εξόνιο τύπου κασέτας, αμοιβαία αποκλειόμενα εξόνια, εναλλακτική θέση ματίσματος 3', εναλλακτική θέση ματίσματος 5', και διατήρηση εσωνίου . Το πιο διαδεδομένο μοτίβο εναλλακτικού ματίσματος σε σπονδυλωτά και ασπόνδυλα είναι η παράκαμψη εξονίων. Στα κατώτερα μεταζώα, είναι η κατακράτηση ιντρονίου.

Εικόνα 4:Μηχανισμοί Εναλλακτικής Συναρμολόγησης

Ομοιότητες μεταξύ RNA Splicing και Alternative Splicing

Το μάτισμα RNA και το εναλλακτικό μάτισμα είναι δύο τύποι μετα-μεταγραφικών τροποποιήσεων που συμβαίνουν κατά την έκφραση ευκαρυωτικών γονιδίων.
Ωστόσο, το τελεστικό μόριο και για τις δύο διαδικασίες είναι το πρωτεύον μεταγράφημα RNA.
Επίσης, και τα δύο εμπλέκονται στο μάτισμα των εξονίων αφαιρώντας ιντρόνια.
Επιπλέον, και οι δύο είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή ενός μορίου mRNA, το οποίο μπορεί να μεταφραστεί σε λειτουργική πρωτεΐνη.
Επιπλέον, και οι δύο διεργασίες συμβαίνουν μέσα στον πυρήνα.

Διαφορά μεταξύ του ματίσματος RNA και του εναλλακτικού ματίσματος

Ορισμός

Το μάτισμα RNA αναφέρεται σε μια τροποποίηση της μεταγραφής του εκκολαπτόμενου προ-αγγελιοφόρου RNA (pre-mRNA) στο οποίο τα ιντρόνια αφαιρούνται και τα εξόνια ενώνονται πριν από τη μετάφραση. Ενώ, το εναλλακτικό μάτισμα αναφέρεται σε μια διαδικασία που επιτρέπει σε ένα αγγελιοφόρο RNA (mRNA) να κατευθύνει τη σύνθεση διαφορετικών παραλλαγών πρωτεΐνης (ισομορφές) που μπορεί να έχουν διαφορετικές κυτταρικές λειτουργίες ή ιδιότητες. Αυτοί οι ορισμοί εξηγούν τη θεμελιώδη διαφορά μεταξύ του ματίσματος RNA και του εναλλακτικού ματίσματος.

Συνάρτηση

Το μάτισμα RNA συνδυάζει τα εξόνια του πρωτεύοντος μεταγράφου RNA ενώ το εναλλακτικό μάτισμα ματίζει τα εξόνια στο πρωτεύον μεταγράφημα RNA, σχηματίζοντας διαφορικούς συνδυασμούς εξονίων. Επομένως, αυτή είναι η λειτουργική διαφορά μεταξύ του ματίσματος RNA και του εναλλακτικού ματίσματος.

Εξόνια

Επιπλέον, το ώριμο mRNA που παράγεται από το μάτισμα RNA περιέχει όλα τα εξόνια στο πρωτεύον μεταγράφημα ενώ τα ώριμα mRNA που παράγονται από εναλλακτικό μάτισμα δεν περιέχουν κάθε εξόνιο του πρωτεύοντος μεταγράφου RNA.

Αποτελέσματα σε

Μια άλλη διαφορά μεταξύ του ματίσματος RNA και του εναλλακτικού ματίσματος είναι το αποτέλεσμα του ματίσματος. Το μάτισμα RNA οδηγεί σε μόριο mRNA, το οποίο μπορεί να μεταφραστεί σε μια λειτουργική πρωτεΐνη, ενώ το εναλλακτικό μάτισμα οδηγεί σε διαφορετικές παραλλαγές mRNA, οι οποίες μπορούν να μεταφραστούν σε διαφορετικά ισομερή πρωτεΐνης.

Σημασία

Η διαφορά μεταξύ του ματίσματος RNA και του εναλλακτικού ματίσματος με βάση τη σημασία τους είναι ότι το μάτισμα RNA ενώνει την περιοχή κωδικοποίησης της πρωτεΐνης αφαιρώντας τις μη κωδικοποιητικές περιοχές από το πρωτεύον αντίγραφο ενώ το εναλλακτικό μάτισμα αυξάνει την πληροφοριακή ποικιλομορφία και την πρωτεομική ποικιλομορφία του κυττάρου.

Συμπέρασμα

Το μάτισμα RNA είναι η διαδικασία απολίνωσης των εξονίων του ευκαρυωτικού προ mRNA με την αφαίρεση των εσωνίων. Από την άλλη πλευρά, το εναλλακτικό μάτισμα είναι η παραγωγή πολλαπλών mRNAs από ένα μόνο pre mRNA από τον διαφορικό συνδυασμό εξονίων. Η κύρια λειτουργία του ματίσματος RNA είναι να παράγει ένα ώριμο mRNA, το οποίο μπορεί να μεταφραστεί σε μια λειτουργική πρωτεΐνη. Αντίθετα, το εναλλακτικό μάτισμα παράγει ισομερή πρωτεΐνης με διαφορική λειτουργία. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ του ματίσματος RNA και του εναλλακτικού ματίσματος είναι ο μηχανισμός και η σημασία τους.

Αναφορά:

1. Ε, Zhiguo et αϊ. «Splicing and alternative splicing in rice and humans» αναφέρει η BMB τόμ. 46,9 (2013):439-47. Διαθέσιμο εδώ
2. «Σύνδεσμος RNA». MoBio, Web Books Publishing, Διαθέσιμο εδώ
3. Wang, Yan et al. «Μηχανισμός εναλλακτικής συναρμογής και ρύθμισή του» Biomedical report vol. 3,2 (2014):152-158. Διαθέσιμο εδώ

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "RNA splicing diagram en" By LadyofHats – βασίστηκα βασικά στις πληροφορίες που βρέθηκαν στη wikipedia συν :[1]και[2]. (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia
2. "RNA splicing αντίδραση" Από BCsteve – Δική εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
3. "Εναλλακτική συναρμολόγηση DNA" Από το Εθνικό Ινστιτούτο Ερευνών Ανθρώπινου Γονιδιώματος - http://www.genome.gov/Images/EdKit/bio2j_large.gif (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia
4. "RNA Splicing" By OpenStax CNX (CC BY 3.0) μέσω OpenStax Collage