Βιοχημεία ΙΙχημ

1 St1. Stryer2. Lehniger3. ----4. ----5. Wikipedia !!!!

1

Η πορεία του μαθήματος

DNA Πρ εί εςRNA

Μέρος 1ο Ροή και ρύθμιση της γενετικής πληροφορίας

DNA

1. Μεταγραφή Κ28 2. Μετάφραση Κ29

ΠρωτείνεςRNA

3. Γονιδιακή Ρύθμιση Κ314. Αντιγραφή και επιδιόρθωση DNA, Κ27

5. Βιοσύνθεση νουκλεοτιδίων K25

Μέρος 2ο Απόκριση στο περιβάλλον-Μηχανισμοί σηματοδότησης

6. Μοριακή σηματοδότηση Κ15

7. Μεμβράνες Κ12

10. Αισθητικά συστήματα K32

11. Ολοκλήρωση μεταβολισμού K307. Μεμβράνες Κ128. Μεμβρανική μεταφορά Κ13

ήρ η μ β μ

9 Βιογένεση μεμβρανικών λιπιδίων K269. Βιογένεση μεμβρανικών λιπιδίων K26

2

K. 28

RNA Transcription and Splicing

3

Σύνθεση RNA – Μεταγραφή Η διεργασία μεταφοράς- μεταγραφής της αλληλο ίας DNA σε αλληλο ία RNA

Κομβικό σημείο ρύθμισης της γενετικής πληροφορίας (Εξηγείστε !!!!)

αλληλουχίας DNA σε αλληλουχία RNA

????

RNA structure4

Η αλληλουχία DNA δεν περιέχει μόνο πληροφορία για πρωτεϊνικές δομές. Προσδίδει και στο RNA τρισδιάστατη δομή και λειτουργικότηταΠροσδίδει και στο RNA τρισδιάστατη δομή και λειτουργικότητα,

(tRNAs, rRNAs, snRNAs ..)

Θυμηθείτε DNA vs RNA !!!5

DNA vs RNA

DNA RNA

Πυρηνικό DNA Μιτοχονδριακό DNA

mRNA: αγγελιοφόρο tRNA: μεταφορικό RNA β ό λDNA χλωροπλαστών rRNA: ριβοσωμικό ..κλπ

Το DNA δεν εγκαταλείπειποτέ το οργανίδιο στο

Το RNA συντίθεται και ωριμάζει στον πυρήναποτέ το οργανίδιο στο

οποίο ανήκει (πυρήνας, μιτοχόνδριο κλπ)

ωριμάζει στον πυρήνα και μετακινείται στο κυτταρόπλασμα

Συντίθεται (αντιγράφεται) κατά την S φάση του κυτταρικού κύκλου

Συντίθεται ανεξάρτητα του κυτταρικού κύκλου

Σταθερότητα Νουκλεόλυση στο κυτταρόπλασμα /πυρήνα

DNA: Δεόξυ-ριβόζη, Θυμίνη (T) RNA: Ριβόζη, Ουρακίλη (U)Ρυθμός μεταγραφής

6

Η αλληλουχία DNA καθορίζει όχι μόνο τη δομή (RNA/πρωτείνη) αλλά και τον ρυθμό μεταγραφής μέσωτη δομή (RNA/πρωτείνη), αλλά και τον ρυθμό μεταγραφής μέσω

Cis - στοιχείων στους υποκινητές/προαγωγούς

Ποιος συνθέτει RNA ?7

1. Η σύνθεση RNA καταλύεται από RNA πολυμεράσες, που, πολυμερίζουν β λ ίδ ξ ό / έριβονουκλεοτίδια με επεξεργασημότητα/συνέχεια

ΣυντήρησηH RNA πολυμεράση δεν χρειάζεται εκκινητή (primer) 8

Παρά τις διαφορές στις «συνοδευτικές υπομονάδες», η κεντρική δομή της ρ ς φ ρ ς ς ς μ ς , η ρ ή μή ηςπροκαρυωτικής και ευκαρυωτικής RNA πολυμεράσης είναι συντηρημένη

Ο πυρήνας του ενζύμου συνίσταται από τις υπομονάδες α β β’ που συγκροτούνται με τη στοιχειομετρία: α2 β β’

Ποια η θεμελιώδης αντίδραση σύνθεσης RNA ?

α, β, β που συγκροτούνται με τη στοιχειομετρία: α2 β β .

Μια επιπλέον υπομονάδα, η «σ» συμβάλλει στην αναγνώριση του προαγωγού.

9

Η θεμελιώδης αντίδραση σύνθεσης RNA

O

PO

OHPO

OOH

OHOH

OOP N

OO N

NHN

NH2

O

1ο ΝΤΡ

5’

OH OH

PO

OHPO

OOH

OHOH

OOP OO

N

NH

O2ο ΝΤΡ

3’

5’

OHOHOH

OH OH

OOONHN

O

OONH

O

PO

OH

PO

O

OH

OH

OH

OOP

NOO

O

N NH2

OH

5’

PO

OHOH

OHOH

OOP P

OHO OO

OH OH

N O

3’Δινουκλεοτίδιο

Ένα ιόν Mg++ παραμένει συνδεδεμένο με το ένζυμο, ενώ ένα δεύτερο εισέρχεται με τον

PO

PO

OOH OOP OO N

N

NH2

O

OHOH

OHOP

3ο ΝΤΡ

5’

εισέρχεται με τον τριφωσφoρικό νουκλεοζίτη και αποχωρεί με το πυροφωσφoρικό OH

OHOH

OP

OHOHOH

OH OH

3ο ΝΤΡ

Πυροφωσφατάση: η αντίδραση καθίσταται Μη αντιστρεπτή (ευνοείται θερμοδυναμικά)Προαγωγός

10

2. H RNA πολυμεράση αρχίζει να μεταγράφει με ακρίβεια σε συγκεκριμένα σημεία που καθορίζονται από-και περιέχονται σε ειδικές αλληλουχίες DNAπου προηγούνται των γονιδίων (προαγωγός-promoter, cis-στοιχεία).

Τμήμα E. Coli DNA

Κωδική περιοχή

γονίδιο 2 γονίδιο 45’3’ 5’3’

RNA

Κωδική περιοχήCoding region

3’

5’ 3’3’ 5’

5’γονίδιο 1 γονίδιο 3 5’ 3’ γ γRNA

προαγωγέαςt

5

RNAΚλώνος-εκμαγείο

promoter

-10 -35

11

Στοίχιση πολλαπλών αλληλο ώ α ο αλύ ε

Αλληλουχία προκαρυωτικού προαγωγέα

αλληλουχιών αποκαλύπτει τον προκαρυωτικό προαγωγό (Promoter, cis-στοιχεία)χ )

γονίδιο 2 γονίδιο 45’3’ 5’3’

RNA

3’

5’ 3’3’ 5’

5’γονίδιο 1 γονίδιο 3 5’ 3’

RNA RNA

Footprinting 12

Οι τεχνικές α) της ηλεκτροφορητικής υστέρησης (gel retardation/ mobility shift), και β) της αποτύπωσης (footprinting) αποκαλύπτουν την ειδική

δέσμευση πρωτεϊνών (trans παράγοντες) σε συγκεκριμένη αλληλουχία DNAδέσμευση πρωτεϊνών (trans-παράγοντες) σε συγκεκριμένη αλληλουχία DNA

β)α) β)+

Κd

Συσχετίστε τη συγγένεια δέσμευσης in vitroμε την και «ισχύ» του προαγωγού in vivo Ποιός αναγνωρίζει τον προαγωγό ? σ

13

Ο προαγωγός αναγνωρίζεται απο την υπομονάδα «σ»

Το ολοένζυμο της βακτηριακήςRNA πολυμεράσης συγκροτείται από τις

απο την υπομονάδα «σ»

RNA πολυμεράσης συγκροτείται από τις υπομονάδες α, β, β’ και σ με τη στοιχειομετρία: α2 β β’ σ.

Διαφορετικές περιοχές της υπομονάδας σ δεσμεύονται στις αλληλουχίες -10 και -35 δ ώ λ έ ζ ή θέοδηγώντας το ολοένζυμο στη σωστή θέση

έναρξης

Η υπομονάδα σ αποδεσμεύεται απόΗ υπομονάδα σ αποδεσμεύεται από το ολοένζυμο μετά τη σύνθεση 9-10nκαι επανασυνδέεται σε νέο ολοένζυμο

Η υπομονάδα «σ» δρά καταλυτικά, ενώ το ολοένζυμο δρά με επεξεργαστικότητα !!!

σ70 , σ32 , σ54

14

Εναλλακτικές υπομονάδες «σ», σ70 , σ32 , σ54 , χρησιμοποιούνται σε ιδιαίτερες κατηγορίες προαγωγών που περιέχουν διαφορετικά cis- στοιχεία και

αποκρίνονται σε φυσιολογικώς διακριτά ερεθίσματα

σ70σ70

σ32

σ54

15

Στοιχίστε τις σ70 , σ32 , σ54 !!!!

φυσαλίδα μεταγραφής

15

4. Ξετύλιγμα του DNA και μεταγραφική επιμήκυνση

Α) Η RNA πολυμεράση ξετυλίγει ~17 ζεύγη βάσεων του DNA και η φυσαλίδα μεταγραφής που σχηματίζεται μετακινείται προς το 3’ του κωδικεύοντος κλώνου

ΟΗ

Β) Πολυμερίζει ~50 n/sec (200 φορές αργότερα από την DNA πολυμεράση),

με πιστότητα ~1:104 λάθη (105 περισσότερα από την DNA πολυμεράση)

τερματισμός

Γ) Στερείται εξο-νουκλεολυτικής / διορθωτικής δράσης !! 16

5. Οι μεταγραφόμενη περιοχή του εκμαγείου DNA προσδίδει στο RNA, προσοχή στο RNA !!!, σήματα τερματισμού

Α. Η απλούστερη περιοχή τερματισμού ί λί δ GC ή

στο RNA, προσοχή στο RNA !!!, σήματα τερματισμού

είναι παλίνδρομη GC περιοχή που σχηματίζει δίκλωνη δομή ακολουθούμενη από ΑU περιοχή

•Η πρωτείνη nusA δεσμεύεται στη δίκλωνη δομή και παύει προσωρινά το σχηματισμό φωσφοδιεστερικών δεσμών

•Το υβρίδιο RNA-DNA διασπάται (λόγω της ΑU περιοχής ?) και η δίκλωνη δομήτης ΑU περιοχής ?) και η δίκλωνη δομή του DNA αποκαθίσταται

Η RNA λ ά λ θ ώ•Η RNA πολυμεράση απελευθερώνεταιαπό το DNA

Τι είναι η πρωτεΐνη ρ ? 17

Β. Μηχανισμός τερματισμού της μεταγραφής από την εξαμερή πρωτεΐνη ρ

Η εξαμερής ρ κινείται στονεοσυντιθέμενο RNA

Όταν πλησιάσει τη φυσαλίδαΌταν πλησιάσει τη φυσαλίδα μεταγραφής δρα ως RNA-DNAελικάση και διασπάτο υβρίδιο RNA-DNA

Τα λειτουργικά σήματα τερματισμού

Περιέχει περιοχή πρόσδεσης στο RNAκαι περιοχή υδρόλυσης ΑΤΡ

Κύκλος μεταγραφής

Τα λειτουργικά σήματα τερματισμού βρίσκονται και αναγνωρίζονται στο νέο-συντιθέμενο RNA και όχι στο DNA !! 18

Προαγωγός

Κύκλος προκαρυωτικήςΚύκλος προκαρυωτικής μεταγραφής

Τροποποιήσεις19

Στους προκαρυώτες, τα πρόδρομα μόρια του tRNA και rRNA διασπώνται και τροποποιούνται χημικά, σε αντίθεση με τα mRNAs που μεταφράζονται

θώ άκαθώς μεταγράφονται

Πρωτογενές μεταγράφημα rRNA και tRNA στην E coli

• Η Ριβονουκλεάση ΙΙΙ υδρολύει το πρωτογενές RNA σε 16S 23S και 5S rRNA (ενδο )

rRNA και tRNA στην E. coli

• Η Ριβονουκλεάση ΙΙΙ υδρολύει το πρωτογενές RNA σε 16S, 23S και 5S rRNA (ενδο-)

• Η Ριβονουκλεάση Ρ δημιουργεί το σωστό 5’- άκρο στα πρόδρομα tRNAs (περιέχει καταλυτικά ενεργό μόριο RNA-Ριβοένζυμο)( ζ )

Altman and Cech, Nobel Prize in Chemistry, 1989 )

• Tροποποίηση βάσεων και• Tροποποίηση βάσεων και ριβόζης στο rRNA

• Προσθήκη CCA στο 3’ άκρο των tRNAs

Αντιβιοτικά 20

Άναστολείς της προκαρυωτικής μεταγραφής ως αντιβιοτικάς ης ρ ρ ής μ γρ φής ς β

Ριφαμπικίνη (Streptomyces) : αναστέλλει το σχηματισμό των 1-2 πρώτων φωσφοδιεστερικών δεσμών φράσσοντας τον δίαυλο που περνάει το DNA-RNA υβρίδιο

Ανθεκτικές μεταλλάξεις στην β υπομονάδα εξασθενούν την δέσμευση ριφαμπικίνης στην RNA πολυμεράση.

Ακτινομυκίνη D (Streptomyces) : παρεμβολή στο δίκλωνο DNA (interacalation) αναστολή

Σύνοψη προκ. μεταγραφής

Ακτινομυκίνη D (Streptomyces) : παρεμβολή στο δίκλωνο DNA (interacalation) αναστολή μεταγραφικής επιμήκυνσης

Το πρώτο αντιβιοτικό με αντικαρκινική δράση

21

Χαρακτηριστικά της προκαρυωτικής μεταγραφής

1. H RNA πολυμεράση αναγνωρίζει με ακρίβεια μέσω της υπομονάδας «σ»συγκεκριμένα σημεία μεταγραφικής έναρξης (προαγωγός-cis-στοιχεία).

2. Η RNA πολυμεράση ξετυλίγει το εκμαγείο DNA (φυσαλίδα μεταγραφής)λ ίζ β λ ίδ ξ όκαι πολυμερίζει ριβονουκλεοτίδια με επεξεργασιμότητα

• Ο πολυμερισμός συνίσται σε πυρηνόφιλη προσβολή του 5’ α-Ρ του εοε σερ ό ε ο ο λεο δίο α ό η 3’ ΟΗ ο ροη ού ε ονεοεισερχόμενου νουκλεοτιδίου από την 3’-ΟΗ του προηγούμενου

4. H RNA πολυμεράση αποσυνδέεται από το DNA από διεργασίες που προκαλούνται από αλληλουχίες τερματισμού στο RNA που συντίθεταιπροκαλούνται από αλληλουχίες τερματισμού στο RNA που συντίθεται

Η συχνότητα της μεταγραφικής έναρξης από τη RNA πολυμεράση μπορείΗ συχνότητα της μεταγραφικής έναρξης από τη RNA πολυμεράση μπορεί να ελέγχεται, δηλ. να ενεργοποιείται ή να καταστέλλεται από transμεταγραφικούς παράγοντες που δεσμεύονται σε παραπλήσιες cis-αλληλουχίεςαλληλουχίες

eukaryotes

22

Μ ή ύ ύΜεταγραφή σε ευκαρυωτικούς οργανισμούς

Βασικές διαφορές ευκαρυωτικής και προκαρυωτικής μεταγραφής

Τοπικός διαχωρισμός

23

1. Η ευκαρυωτική μεταγραφή και μετάφραση είναι τοπικά διαχωρισμένες

Διαφορετικές δυνατότητες ρύθμισηςκατά την επεξεργασία και μεταφορά !!!

Συζευγμένη ρύθμιση Μεταγραφής – μετάφρασης

24μονοκιστρονικά

2. Τα ευκαρυωτικά mRNAs είναι μονο-κιστρονικά

Pol I, II, III

25

3. Η ευκαρυωτική μεταγραφή πραγματοποιείται από τρείς RNA πολυμεράσες, RNA pol I, II, III,πολυμεράσες, RNA pol I, II, III,

που διακρίνονται μεταξύ τους λειτουργικά, τοπολογικά και φαρμακολογικά:

Θυμηθείτε !!!!H Pol II είναι μοναδική ως προs την επαναλαμβανόμενηH Pol II είναι μοναδική ως προs την επαναλαμβανόμενη καρβοξυ τελική αλληλουχία (CTD): (YSPTSPS)n, που υπόκειται σε ρυθμιστικές φωσφορυλιώσεις

Cis TATAΚυκλικό 8-πεπτίδιο

26

4.Η κάθε RNA πολυμεράση (Ι, ΙΙ ή ΙΙΙ) αναγνωρίζει γενικούς μεταγραφικούς παράγοντες που δεσμεύονται ειδικά σε cis στοιχεία στους

αντίστοιχους προαγωγούς

Προαγωγοί τύπου ΙΙ περιέχουν το στοιχείο ΤΑΤΑΑ που αναγνωρίζεται από την πρωτείνη ΤΒP (TFIID), ενώ έπεται η δέσμευση του TFIIB

ngB

endi

n

ΤFIIE TFIIH

27

5. Η RNA pol II με δεσμεύεται στον προαγωγό σε συνδυασμό με γενικούς μεταγραφικούς παράγοντες

ΤΒP TFIIDTFIIB ΤΒP TFIID

P- CTD crearance28

..και απο-δεσμεύεται από αυτούς κινούμενη πρός το 3΄άκρο του γονιδίου

CTD PhosphorylationCTD Phosphorylation

Trans ενεργοποιητές29

6. Απομακρυσμένες cis ρυθμιστικές θέσεις (enhancers) αναγνωρίζονται από trans μεταγραφικούς ενεργοποιητές που διεγείρουν τη μεταγραφική έναρξη

λλ λ δ ώ ή ήαλληλεπιδρώντας με τη «μεταγραφική συσκευή»

Ωρίμανση

30

7. Τα ευκαρυωτικά μεταγραφήματα υφίστανται ποικίλες τροποποιήσεις

Ω ί RNAΩρίμανση του RNA

RNA ProcessingRNA Processing

31

Τα μεταγραφήματα και των τριων ευκαρυωτικών πολυμερασών υφίστανται ειδική επεξεργασία

• Απομάκρυνση αλληλουχίας οδηγού (leader)

α. Τα προ-tRNAs υπόκεινται σε:

• Εκτομή ιντρονίου (splicing)• Aντικατάσταση της 3’ αλληλουχίας από την αλληλουχία CCA

45S32

β. Το ευκαρυωτικό πρόδρομο rRNA (45S) υφίσταται υδρόλυση και χημικές τροποποήσεις βάσεωνχημικές τροποποήσεις βάσεων

cap

33

γ. Τα ευκαρυωτικά πρωτογενή mRNAs, σε αντίθεση με τα προκαρυωτικά, αποκτούν ένα 5’-κάλυμμα/cap και μια 3’-πολυ-Α ουράμμ p μ ρ

34

5’-κάλυμμα (cap)

7 Me G συνδεδεμένη με το πρώτο7-Me G συνδεδεμένη με το πρώτο

νουκλεοτίδιο του RNA μέσω

5’-5’ τριφωσφορικού δεσμού

35

Πώς προστίθεται το κάλυμμα ??

1.Υδρόλυση της ρ η ηςγ- φωσφορικής ομάδας

2. Προσθήκη G μέσω 5’-5’ τριφωσφορικού δεσμού

3. Μεθυλίωση του Ν7 G

δεσμού

η

4. Ρίβο-μεθυλίωση

Ποιος ο ρόλος του καλύμματος ??

poly Α

36

δ. Το 3’ άκρο των ευκαρυωτικών πρo-mRNAs υδρολύεται και κατόπιν προστίθεται αλληλουχία πολυ(Α)

Ποιος ο ρόλος της πολυ-αδενυλίωσης ??RNA decay

κορδιισεπίνη37

Η κορδισεπίνη (3’-δεοξυαδενοσίνη) αναστέλλει τη σύνθεση πολυ(Α) σε χαμηλές συγκεντρώσεις και τη σύνθεση RNA σε υψηλές συγκεντρώσεις

Σύνοψη 38

Βασικές διαφορές ευκαρυωτικής και προκαρυωτικής μεταγραφής

Η ή ή ά ί δ έ ά• Η ευκαρυωτική μεταγραφή και μετάφραση είναι διαχωρισμένες τοπικά και χρονικά, και τα ευκαρυωτικά mRNAs είναι μονοκιστρονικά.

Η ευκαρυωτική μεταγραφή πραγματοποιείται από τρείς διακριτές RNA• Η ευκαρυωτική μεταγραφή πραγματοποιείται από τρείς διακριτές RNA πολυμεράσες RNA pol I, II, III με πολλαπλές συνοδευτικές υπομονάδες και γενικούς μεταγραφικούς παράγοντες.

• Οι ευκαρυωτικοί προαγωγοί φέρουν πολλαπλά cis ρυθμιστικές στοιχεία που αναγνωρίζονται από αντίστοιχους trans μεταγραφικούς παράγοντες.

• Τα μεταγραφήματα και των τριων ευκαρυωτικών πολυμερασών υπόκεινται, σύγχρονα με τη μεταγραφή, σε τροποποιήσεις : προσθήκη 5’-κάλυμματος/cap, προσθήκη 3’-πολυ-Α, και εκτομή ιντρονίων/μάτισμα,κάλυμματος/cap, προσθήκη 3 πολυ Α, και εκτομή ιντρονίων/μάτισμα,

splicing

39

Μάτισμα του RNAΜάτισμα του RNA

RNA splicingRNA splicing

40

εξόνια και τα ιντρόνια

40

Εξόνια και ιντρόνιαΌλα σχεδόν τα ευκαρυωτικά γονίδια αποτελούνται από εναλλασσόμενες χ ρ γ μ ς

αλληλουχίες εξονίων και ιντρονίων

T G

MLS T G

Πρωτείνη

Ώριμο mRNAΜετάφραση

ATG CTA CGG AGG ACA GCA --- ---

Πρωτογενές ΜεταγράφημαΜάτισμα

ATG CTA CGG --- --- // ---AG GUAAGUGATAACTAA--//--TCAG G ACA GCA --- // --

ρ γ ς γρ φημ

ΜεταγραφήDNA

~50bp-10kbp 41

εναλλακτικό μάτισμα

Εναλλακτικό μάτισμα

Διαφορετικοί συνδυασμοί θέσεων ματίσματος μπορεί να δημιουργούν πρωτεϊνικά προϊόντα με διαφοροποιημένη δομή, λειτουργία και συχνά, ιστο-ειδικότητα

Πρωτογενές Μεταγράφημα

mRNA 1mRNA 1μύες

mRNA 2εγκέφαλος

mRNA 3ήπαρήπαρ

42

Tί καθορίζει τις ακριβείς θέσεις ματίσματος ??

Οι θέσεις ματίσματος καθορίζονται από «ομόφωνες» αλληλουχίες

Κάθε ιντρόνιο αρχίζει με GU και τελειώνει σε AGΤο προηγούμενο εξόνιο τελειώνει με AG και το επόμενο αρχίζει με G20-50 n από την θέση ματίσματος 3’ βρίσκεται η θέση διακλάδωσης (Α)

Ώριμο mRNA

ATG CTA CGG AGG ACA GCA --- ---

Πρωτογενές ΜεταγράφημαΜάτισμα

ATG CTA CGG // AG GUAAGUG / / YNYRAΥΥΥ ΥΥΝCAG G ACA GCA //ATG CTA CGG --- --- // ---AG GUAAGUG----/ /----YNYRAΥΥΥ----ΥΥΝCAG G ACA GCA --- // --

Θέση διακλάδωσης

~20-50n

Θέση ματίσματος 5’ Θέση ματίσματος 3’Θέση ματίσματος 5 Θέση ματίσματος 3

Eκτροπές ματίσματος που προκαλούνται από μεταλλάξεις ευθύνονται για γενετικές ασθένειες (~15%)43

Με ποιό μηχανισμό ματίζεται ένα πρόδρομο mRNA ?

Μηχανισμός ματίσματοςΔύο τρανσ εστεροποιήσεις !!!ς

Αντίδραση τρανσ-εστεροποίησης 441η τρανσ-εστεροποίηση

1η αντίδραση τρανσ-εστεροποίησης

1η

Η 2-ΟΗ της Α-διακλάδωσης εστεροποιείται με την Ρ ομάδα της 5’ θέσης ματίσματος δημιουργώντας έναν νέο 2’-5’ φωσφοδιεστερικό δεσμό και ένα νέο ελεύθερο 3’ ΟΗ στο άκρο του ανοδικού εξονίου

45

2η αντίδραση τρανσ-εστεροποίησης

2η

Το ελεύθερο 3’ ΟΗ στο άκρο του ανοδικού εξονίου εστεροποιείται με την Ρ της 3’ θέσηςΤο ελεύθερο 3’ ΟΗ στο άκρο του ανοδικού εξονίου εστεροποιείται με την Ρ της 3’ θέσης ματίσματος δημιουργώντας έναν νέο 3’-5’ φωσφοδιεστερικό δεσμό μεταξύ των δυο εξονίων και έναν ελεύθερο βρόγχο (lariat structure) ιντρονίου.

Ποιό το ενεργειακό κόστος της αντίδρασης ματίσματος ?

Ποια ενζυμική ενεργότητα καταλύει την αντίδραση ματίσματος ?46

Mικρά πυρηνικά ριβονουκλεοπρωτεινικά σωμάτια / snRNPs καταλύουν την αντίδραση ματίσματος

1. Το U2 συνδέεται στην διακλάδωση, ενώ τοU1 snRNA δεσμεύεται και ζευγαρώνει με την 5’ θέση ματίσματος:την 5 θέση ματίσματος:

2. Συγκροτείται το σωμάτιο ματίσματος (Splicesome): Proteins + U1 U2 U4 U5 U6 snRNAs (<300n): Proteins + U1, U2, U4, U5, U6 snRNAs (<300n)

3 Κ λ ή λ ί U6 U2 RNA3. Καταλυτική λειτουργία των U6 και U2 snRNAsΈκθεση της Α της διακλάδωσης

47

Καταλυτικά RNAs

1. Sn RNAs

Αυτομάτισμα

Ένα RNA ματίζει τον εαυτό του χωρίς

2. Ριβονουκλεάση P (tRNA)

3 Αντίστροφη μεταγραφάση

τη συμβολή πρωτεινών

1. rRNA στα tetrahymena2 mt mRNAs στο yeast3. Αντίστροφη μεταγραφάση

4. Ριβόσωμα

2. mt mRNAs στο yeast

Co-transcriptional processing

48

Τ RNA ύΤα mRNAs τροποποιούνταιενόσω μεταγράφονται(Capping, poly A, splicing) ,

και ως ριβονουκλεο-πρωτεινικά σύμπλοκα (RNP- υποδοχείς πυρηνικής εξόδου) διαπερνούν τους πυρηνικούς πόρουςδιαπερνούν τους πυρηνικούς πόρουςκαι οδεύουν προς την μεταφραστική συσκευή

49

Ασκήσεις 1 7 σελ 9111-7, σελ. 91111, 15, 16, 18, σελ. 912

50

Τα Ιντρόνια μπορεί να προσδίδουν σε γονίδια τεράστια μεγέθηΤα Ιντρόνια μπορεί να προσδίδουν σε γονίδια τεράστια μεγέθη

3 exons 2000 noucleotides3 exons, 2000 noucleotides

26 exons,

51Τεράστια μεγέθη !!