rna editering
Post on 17-Jan-2016
22 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
RNA editering
Oplæg om RNA editering
• Hvad er RNA editering og hvor ofte sker det.
• Eksempler på den funktionelle betydning af RNA editering.
• Regulering af RNA editering
• Evolution af og med RNA editering.
Litteratur
• Stefan Maas, Alexander Rich, (2000), Changing Genetic Information through RNA editing. BioEssays 22(9):790-802.
• Kenneth Stuart & Aswini K. Panigrahi, (2002), RNA editing: Complexity and Complications, Molecular Microbiology 45:591-596.
RNA editering – Hvad er det?
• Deletion/Insertion af Uridine sekvenser.
- Kun observeret i mitokondrie mRNA i Trypanosoma.
• Base-substitution
- Oftest C→U og A→I substitutioner i pre-mRNA’et → enkelt aminosyrer ændringer i proteinet.
- Fundet både i prokaryoter, primitive og højere eukaryoter.
- Fortrinsvist i nervesystemet hos højere eukaryoter
RNA editering - Hvor ofte sker det?
• Hvor mange % af alle gener bliver editeret? - ex. 8% af alle C-holdende codons i Arabidopsis mitokondriet bliver
editeret. • Enzym aktivitet fundet i alt metazoisk væv undersøgt.• Sker på få specifikke steder i RNA’et - en reguleret proces. • Undtagelse – Hypereditering/hypermodifikation - ses oftest i RNA-virus - andet ex. K+-kanalen i blæksprutte, hvor 17 ud af 360 baser i RNA’et bliver editeret.• Hvorvidt editeringen sker kan variere fra 0-100%
Eksempler på den Funktionelle betydning af RNA editering
1. Deletion/Insertion af uridine i trypanosoma.
2. C→U modifikation i apolipoprotein B.
3. A→I modifikation i GluR-6 og GluR-B.
4. A→I modifikation i tRNA
Eks.1: Deletion/insertion af U’er i mt-mRNA hos Trypanosoma
• Blodsnylterer• Vha. små guideRNA’er og
multiprotein komplekset Editosome
• Funktion: regulerer de energi-generende processer
- Blodsnyltende form: glycolyse
- Procyklisk form: oxidativ phosphorylering.
Fig. Stuart & Panigrahi
Eks.2: C→U modifikation i Apolipoprotein B
• Protein i lipoproteiner• Enklet editerings site → to
proteiner af forskellig længde.
• Vævs-specifik editering → forskellig funktion i lever og tyndtarm
• Hydrolytisk deaminering.• Katalyseres af Apobec1 i et
editosom-protein kompleks.• Fungerer på enkeltstrenget
RNA
Fig. Maas & Rich
Eks.3: A→I modifikation i GluR-subunits 6 &B.
• GluR-6: 3 editerings sites → 8 forskellige proteiner.
• GluR-B subunit i AMPA receptoren.
• Én enkelt editerings event kontrollerer receptorens Ca2+gennemtrængelighed.
• Hydrolytisk deaminering.• Katalyseres af et enkelt
peptid ADAR2.• dsRNA struktur nødvendig.
Fig. Maas & Rich
Eks.4: tRNA editering
• A→I modifikation i 34-wooble-position
• Fundet i 8 tRNA’er i højere eukaryoter.
• I på denne position i anticodonet kan parres med U, A og C.
• Katalyseres af heterodimer ADAT2/ADAT3
• Mulighed for ”indirekte” editering af alt RNA.
Fig. Maas & Rich
Regulering af RNA editering
• Alternativ splicing
- ex. ADAR1 og ADAR2 primære transkripter → forskellige splicevarianter med forskellig GluR-B editerings aktivitet.
• Kost/Pharmaceutisk behandling
- ex. ↑ apoB editering ved ↑ karbonhydrat diet og ↓ editering ved faste.
• Autoregulerende feedback mekanisme: editering af deaminasens primære transkript.
- ex. ADAR2: editering → splice acceptor site → inaktiv splicevariant.
• Brug af alternative promotorer
- ex. ADAR1: 2 promotorer hvoraf den ene er interferon sensitiv → forskellig subcellulær lokalisering.
Hvor foregår RNA editering?
• NLS fundet i Apobec1 → editering foregår i kernen.
• Z-struktur med høj DNA affinitet fundet i ADAR1 → enzym binder til Z-DNA under transkriptionen → kobling af editering og transkription.
• Intron-sekvensen er vigtig for editerings processen.
→ foregår formentligt i kernen forud for alternativ splejsning.
Evolutionære betragtninger
• Evolution af RNA editering.
• RNA editerings indflydelse på evolution.
Evolution af RNA editering
• Belyst ved evolutionen af de RNA-afh. deaminaser.
• Fylogenetisk analyse på deaminasernes katalytiske region (34 aminosyrer)
Fig. Maas & Rich
• Alle enzymer i editerings mekanismen stammer fra fælles stam-”gen”
• Base-substitution editering opstået én gang.
• Cytidine og andenosine deaminaserne er homologe
• Ukendt rækkefølge for divergering.
Fig. Maas & Rich
RNA editerings indflydelse på evolutionen ?
• Et gen kan kode for flere forskellige proteiner. - Flere phenotyper pr. genotype.• Øger den molekylære diversitet. - A→I modifikation betyder at 60% af alle aminosyre kan ændres. - editering i splice-sites• Diversitet for lave omkostninger. - udviklingen sker på intron niveauet → hurtig sekvensudvikling pga. færre funktionelle constrains. → original exon sekvens bevares.
…RNA editerings indflydelse på evolutionen ?
• Koblet til andre post-transkriptionelle begivenheder.
• Revidering af opfattelse af junk i genomet.
• Evolution af regulering – frem for direkte evolution af arvematerialet.
- mulighed for ”skjulte” polymorfier.
SLUTC
top related