2) метилирования
3) дезаминирования
4) полиаденилирования (+)
Процессинг эукариотической пре-мРНК включает формирование 5′-кэпа, удаление интронов при сплайсинге и созревание 3′-конца транскрипта. Полиаденилирование представляет собой посттранскрипционное присоединение к 3′-концу цепочки остатков адениловой кислоты — poly(A)-хвоста. Сначала комплекс факторов распознаёт сигнал полиаденилирования AAUAAA и соседние последовательности, после чего транскрипт расщепляется; поли(А)-полимераза добавляет адениловые остатки без использования матрицы ДНК.
Поли(А)-хвост связывается с поли(А)-связывающими белками и повышает стабильность мРНК, защищая её от деградации экзонуклеазами. Он также участвует в экспорте зрелой мРНК из ядра и эффективной инициации трансляции за счёт взаимодействия с белками инициационного комплекса. Выбор альтернативных участков полиаденилирования может изменять длину 3′-нетранслируемой области и тем самым влиять на тканеспецифичность и уровень экспрессии гена.
Восстановление относится преимущественно к репарации повреждений ДНК, а дезаминирование — к химической модификации оснований и отдельным вариантам редактирования РНК. Метилирование действительно может участвовать в модификации РНК, включая метилирование кэпа и образование m6A, однако не является основным универсальным этапом классического созревания мРНК. Поэтому среди представленных процессов именно полиаденилирование является стандартным этапом процессинга, обеспечивающим формирование функционального 3′-конца зрелой мРНК.
| Процесс | Основной механизм | Функциональный результат |
|---|---|---|
| 5′-кэпирование | Присоединение 7-метилгуанозинового кэпа к 5′-концу транскрипта | Защита от деградации, участие в экспорте и инициации трансляции |
| Сплайсинг | Удаление интронов и соединение экзонов сплайсосомой | Формирование непрерывной кодирующей последовательности мРНК |
| Полиаденилирование | Расщепление 3′-конца пре-мРНК и добавление poly(A)-хвоста поли(А)-полимеразой | Стабилизация мРНК, ядерный экспорт и повышение эффективности трансляции |
| Альтернативное полиаденилирование | Использование разных участков окончания транскрипта | Изменение длины 3′-нетранслируемой области и регуляции экспрессии гена |
| Редактирование РНК | Изменение оснований, например A→I под действием ADAR или C→U под действием APOBEC | Изменение последовательности и иногда аминокислотного состава белка |
| Метилирование РНК | Ферментативное присоединение метильных групп к нуклеотидам или кэпу | Регуляция стабильности, сплайсинга, трансляции и распознавания РНК |
| Репарация (восстановление ) | Распознавание и исправление повреждений ДНК репарационными системами | Сохранение целостности генома; к классическому процессингу мРНК не относится |
Нарушения сигнала полиаденилирования или работы факторов 3′-концевой обработки могут приводить к образованию нестабильной мРНК и снижению синтеза соответствующего белка. Классическим примером является мутация сигнала полиаденилирования гена β-глобина, ассоциированная с некоторыми вариантами β-талассемии. Для изучения таких дефектов применяют секвенирование транскриптов, анализ 3′-концов РНК и оценку уровня экспрессии гена. Учитывают также, что отдельные классы транскриптов, например зрелые мРНК гистонов, могут созревать без стандартного poly(A)-хвоста.