Co je pre-mRNA?
Kyselina ribonukleová (mRNA) se používá při syntéze proteinů u zvířat a rostlin. Prekurzorová mRNA, nebo pre-mRNA, je první transkript z genu, který kóduje proteiny. Někdy se nazývá nezralá mRNA, je to v podstatě mRNA, která musí být ještě spletena. Pre-mRNA je důležitou součástí procesu, který kopíruje běžnou makromolekulární DNA, která obsahuje genetické informace pro živé organismy.
V rámci probíhajícího procesu produkce ribonukleové kyseliny (RNA) existuje pre-mRNA pouze po krátkou dobu. Je to fáze mezi genem, který byl přepsán do mRNA a proteinem, do kterého bude translatován. Sestřih odstraňuje zbytečné části, takže se může stát mRNA.
Hlavní prvky podílející se na sestřihu jsou introny, exony a specifické enzymy. Pre-mRNA obsahuje jak introny, tak exony. Introny jsou sekce, které neobsahují informace nezbytné pro kódování proteinů. Introny musí být odstraněny sestřihem, aby se vytvořila funkční molekula mRNA obsahující pouze exony. Exony obsahují informace, které budou použity při výrobě proteinů.
Enzymy provádějí jakousi funkci vyjmutí a vložení. Tvoří spliceozom vyrobený z ribonukleoproteinů a dalších proteinů. Spliceosom vyřízne introny z pre-mRNA sekvence a poté spojí zbývající exony tak, aby v kódu nebyly žádné mezery. Introny mají tendenci být mnohem delší než exony, takže řetězec bude výrazně delší než řetězec RNA, který bude výsledkem po sestřihu.
Tento proces probíhá uvnitř buněčného jádra a musí být velmi přesný. Jakékoli narušení procesu sestřihu může způsobit nebo změnit nemoci v lidském těle. Je známo, že viry, jako je virus chřipky, interferují nebo dokonce inhibují sestřih pre-mRNA, což pak inhibuje tvorbu nezbytných proteinů. Vazebné proteiny jsou také faktorem při kontrole a regulaci pre-mRNA. Mohou vyvolat významné změny, které pak aktivují další procesy.
Geny produkují pre-mRNA, která má stejné složky jako mRNA, jako jsou fosfáty a ribosový cukr. Obsahuje také nukleobázy uracil, adenin, guanin a cytosin. Úspěšná translace pre-mRNA do RNA umožňuje RNA pohybovat se mimo jádro, kde je translatována do proteinu. RNA je jednovláknová molekula, která pomáhá vytvářet dvouvláknovou DNA.
Molekulární biologové zkoumali způsoby, jak manipulovat s pre-mRNA s cílem ovlivnit expresi genu a klonovací procesy. K sestřihu dochází přirozeně uvnitř buněk. Může být také ovládán v laboratoři.