กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

เอกสารถอดเสียงหลัก

สาร ถอดรหัสขั้นต้น (primary transcript ) คือผลิตภัณฑ์กรดไรโบนิวคลีอิก ( RNA ) สายเดี่ยว ที่สังเคราะห์ขึ้นโดย การถอดรหัส จาก DNA และผ่านกระบวนการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ RNA...

เอกสารถอดเสียงหลัก

พรีเอ็มอาร์เอ็นเอ (Pre-mRNA) เป็นอาร์เอ็นเอรูปแบบแรกที่เกิดขึ้นจากกระบวนการถอดรหัสในการสังเคราะห์โปรตีน พรีเอ็มอาร์เอ็นเอขาดโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับเมสเซนเจอร์อาร์เอ็นเอ (mRNA) ขั้นแรกต้องกำจัดอินทรอนทั้งหมดออกจากอาร์เอ็นเอที่ถอดรหัสแล้วผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการตัดต่อ (splicing) ก่อนที่อาร์เอ็นเอจะพร้อมสำหรับการส่งออก จะมีการเพิ่มหางโพลีเอ (Poly(A)tail) ที่ปลาย 3' ของอาร์เอ็นเอ และเพิ่มหมวก 5' (5' cap) ที่ปลาย 5'
ภาพจุลทรรศน์แสดงการถอดรหัสยีนของไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอ แสดงให้เห็นถึงการเติบโตของสารถอดรหัสขั้นต้น

สารถอดรหัสขั้นต้น (primary transcript ) คือผลิตภัณฑ์กรดไรโบนิวคลีอิก ( RNA ) สายเดี่ยว ที่สังเคราะห์ขึ้นโดย การถอดรหัสจากDNAและผ่านกระบวนการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ RNA ที่สมบูรณ์ต่างๆ เช่นmRNA , tRNAและrRNAสารถอดรหัสขั้นต้นที่กำหนดให้เป็น mRNA จะถูกดัดแปลงเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแปลรหัสตัวอย่างเช่น สารตั้งต้น mRNA (pre-mRNA) เป็นสารถอดรหัสขั้นต้นชนิดหนึ่งที่จะกลายเป็น mRNA (messenger RNA) หลังจากผ่าน กระบวนการ

พรีเอ็มอาร์เอ็นเอ (Pre-mRNA) ถูกสังเคราะห์ขึ้นจาก แม่แบบ ดีเอ็นเอในนิวเคลียสของเซลล์โดยกระบวนการถอดรหัสพรีเอ็มอาร์เอ็นเอประกอบขึ้นเป็นส่วนใหญ่ของอาร์เอ็นเอในนิวเคลียสที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน (hnRNA) เมื่อพรีเอ็มอาร์เอ็นเอได้รับการประมวลผล อย่างสมบูรณ์แล้ว จะเรียกว่า " อาร์เอ็นเอส่งสารที่สมบูรณ์ " หรือเรียกสั้น ๆ ว่า " อาร์เอ็นเอส่งสาร " คำว่า hnRNA มักใช้เป็นคำพ้องความหมายของพรีเอ็มอาร์เอ็นเอ แม้ว่าในความหมายที่แท้จริงแล้ว hnRNA อาจรวมถึงการถอดรหัสอาร์เอ็นเอในนิวเคลียสที่ไม่กลายเป็น mRNA ในไซโตพลาสซึม

กระบวนการสร้างสารถอดรหัสขั้นต้นนั้นมีหลายขั้นตอน ขั้นตอนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาหลายอย่างเพื่อเริ่มต้นและทำให้การถอดรหัสดีเอ็นเอในนิวเคลียสของยูคาริโอต เสร็จสมบูรณ์ ปัจจัยบางอย่างมีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นและยับยั้งการถอดรหัส โดยควบคุมการสร้างสารถอดรหัสขั้นต้น การถอดรหัสจะสร้างสารถอดรหัสขั้นต้นซึ่งจะถูกดัดแปลงเพิ่มเติมโดยกระบวนการต่างๆ กระบวนการเหล่านี้ได้แก่ การเติมหมวก5' (5' cap) การเติมโพลีอะดีนีนที่ปลาย 3' ( 3'-polyadenylation ) และการตัดต่อทางเลือก (alternative splicing) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การตัดต่อทางเลือกมีส่วนโดยตรงต่อความหลากหลายของ mRNA ที่พบในเซลล์ การดัดแปลงสารถอดรหัสขั้นต้นได้รับการศึกษาเพิ่มเติมในการวิจัยที่มุ่งแสวงหาความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทและความสำคัญของสารถอดรหัสเหล่านี้ การศึกษาเชิงทดลองที่อิงจากการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลของสารถอดรหัสขั้นต้นและกระบวนการก่อนและหลังการถอดรหัสได้นำไปสู่ความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับโรคที่เกี่ยวข้องกับสารถอดรหัสขั้นต้น

การผลิต

ขั้นตอนที่มีส่วนช่วยในการสร้างทรานสคริปต์หลักนั้นเกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ระดับโมเลกุลหลายชุดที่เริ่มต้นการถอดรหัส DNA ภายในนิวเคลียสของเซลล์ โดยขึ้นอยู่กับความต้องการของเซลล์แต่ละเซลล์ ลำดับ DNA บางส่วนจะถูกถอดรหัสเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ RNA ที่หลากหลาย ซึ่งจะถูกแปลเป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่สำหรับใช้ในเซลล์ เพื่อเริ่มต้นกระบวนการถอดรหัสในนิวเคลียสของเซลล์ เกลียวคู่ของ DNA จะคลายตัวออก และพันธะไฮโดรเจนที่เชื่อมต่อกรดนิวคลีอิกที่เข้ากันได้ของ DNA จะถูกทำลายเพื่อสร้างสาย DNA เดี่ยวสองสายที่ไม่เชื่อมต่อกัน[ 1 ]สายหนึ่งของแม่แบบ DNA จะถูกใช้สำหรับการถอดรหัสทรานสคริปต์หลักแบบสายเดี่ยว mRNA สาย DNA นี้จะถูกจับโดยRNA polymeraseที่ บริเวณ โปรโมเตอร์ของ DNA [ 2 ]

การถอดรหัส DNA โดยเอนไซม์ RNA polymerase เพื่อสร้างสารถอดรหัสขั้นต้น

ในยูคาริโอต RNA สามชนิด ได้แก่rRNA , tRNAและ mRNA ถูกผลิตขึ้นโดยอาศัยการทำงานของเอนไซม์ RNA polymerase สามชนิดที่แตกต่างกัน ในขณะที่ในโปรคาริโอตมีเพียงเอนไซม์ RNA polymerase เพียงชนิดเดียวที่สร้างโมเลกุล RNA ทุกชนิด[ 3 ] RNA polymerase II ของยูคาริโอตจะถอดรหัสทรานสคริปต์หลัก ซึ่งเป็นทรานสคริปต์ที่จะถูกประมวลผลเป็น mRNA จาก แม่แบบ DNA แอนติเซนส์ในทิศทาง 5' ถึง 3' และทรานสคริปต์หลักที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่นี้จะเป็นส่วนเติมเต็มของสาย DNA แอนติเซนส์[ 1 ] RNA polymerase II สร้างทรานสคริปต์หลักโดยใช้ชุดของสารตกค้างribonucleoside monophosphate เฉพาะสี่ชนิด ( อะดีโนซีนโมโนฟอสเฟต (AMP), ไซทิดีนโมโนฟอสเฟต (CMP), กัวโนซีนโมโนฟอสเฟต (GMP) และยูริดีนโมโนฟอสเฟต (UMP)) ที่ถูกเพิ่มอย่างต่อเนื่องไปยังหมู่ไฮดรอกซิล 3' ที่ปลาย 3' ของ mRNA ที่กำลังเติบโต[ 1 ]

การศึกษาทรานสคริปต์หลักที่สร้างโดย RNA polymerase II เผยให้เห็นว่าทรานสคริปต์หลักโดยเฉลี่ยมีความยาว 7,000 นิวคลีโอไทด์โดยบางทรานสคริปต์อาจยาวถึง 20,000 นิวคลีโอ ไทด์ [ 2 ]การรวม ลำดับ เอ็กซอนและอินทรอนไว้ในทรานสคริปต์หลักอธิบายถึงความแตกต่างของขนาดระหว่างทรานสคริปต์หลักขนาดใหญ่กับ mRNA ที่สมบูรณ์ขนาดเล็กที่พร้อมสำหรับการแปลเป็นโปรตีน

ระเบียบข้อบังคับ

ปัจจัยหลายประการมีส่วนช่วยในการกระตุ้นและยับยั้งการถอดรหัส และด้วยเหตุนี้จึงควบคุมการสร้างสารถอดรหัสขั้นต้นจากแม่แบบ DNA ที่กำหนดให้

การกระตุ้นการทำงานของ RNA polymerase เพื่อสร้างทรานสคริปต์หลักมักถูกควบคุมโดยลำดับของ DNA ที่เรียกว่าenhancers ปัจจัยการถอดรหัสซึ่งเป็นโปรตีนที่จับกับองค์ประกอบของ DNA เพื่อกระตุ้นหรือยับยั้งการถอดรหัส จะจับกับ enhancers และดึงดูดเอนไซม์ที่เปลี่ยนแปลง ส่วนประกอบ ของนิวคลีโอโซมทำให้ DNA เข้าถึง RNA polymerase ได้มากขึ้นหรือน้อยลง การรวมกันเฉพาะของปัจจัยการถอดรหัสที่กระตุ้นหรือยับยั้งซึ่งจับกับบริเวณ DNA ของ enhancer จะกำหนดว่ายีนที่ enhancer มีปฏิสัมพันธ์ด้วยนั้นจะถูกกระตุ้นให้ถอดรหัสหรือไม่[ 4 ]การกระตุ้นการถอดรหัสขึ้นอยู่กับว่าคอมเพล็กซ์การยืดตัวของการถอดรหัส ซึ่งประกอบด้วยปัจจัยการถอดรหัสหลายชนิด สามารถกระตุ้นให้ RNA polymerase แยกตัวออกจาก คอมเพล็กซ์ Mediatorที่เชื่อมต่อบริเวณ enhancer กับโปรโมเตอร์ได้ หรือไม่ [ 4 ]

บทบาทของปัจจัยถอดรหัสและตัวเร่งการถอดรหัสในการควบคุมการแสดงออกของยีน

การยับยั้งกิจกรรมของ RNA polymerase ยังสามารถควบคุมได้ด้วยลำดับ DNA ที่เรียกว่าsilencersเช่นเดียวกับ enhancers ตัว silencers อาจตั้งอยู่ที่ตำแหน่งที่อยู่ไกลออกไปทางด้านบนหรือด้านล่างของยีนที่พวกมันควบคุม ลำดับ DNA เหล่านี้จะจับกับปัจจัยที่ทำให้เกิดความไม่เสถียรของคอมเพล็กซ์เริ่มต้นที่จำเป็นต่อการกระตุ้น RNA polymerase และด้วยเหตุนี้จึงยับยั้งการถอดรหัส[ 5 ]

การดัดแปลง ฮิสโตนโดยปัจจัยการถอดรหัสเป็นปัจจัยควบคุมที่สำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับการถอดรหัสโดย RNA polymerase โดยทั่วไป ปัจจัยที่นำไปสู่ การอะเซ ทิ เลชันของฮิสโตนจะกระตุ้น การถอดรหัส ในขณะที่ปัจจัยที่นำไปสู่ การดี อะเซทิเลชัน ของฮิสโตน จะยับยั้งการถอดรหัส[ 6 ]การอะเซทิเลชันของฮิสโตนทำให้เกิดแรงผลักระหว่างส่วนประกอบเชิงลบภายในนิวคลีโอโซม ทำให้ RNA polymerase สามารถเข้าถึงได้ การดีอะเซทิเลชันของฮิสโตนทำให้โครงสร้างนิวคลีโอโซมที่ขดแน่นมีเสถียรภาพมากขึ้น ยับยั้งการเข้าถึงของ RNA polymerase นอกจากรูปแบบการอะเซทิเลชันของฮิสโตนแล้ว รูปแบบการเมทิลเลชันที่บริเวณโปรโมเตอร์ของ DNA ยังสามารถควบคุมการเข้าถึงของ RNA polymerase ไปยังแม่แบบที่กำหนดได้ RNA polymerase มักจะไม่สามารถสังเคราะห์ทรานสคริปต์หลักได้หากบริเวณโปรโมเตอร์ของยีนเป้าหมายมีไซโตซีนที่ถูกเมทิลเลชันเฉพาะ ซึ่งเป็นสารตกค้างที่ขัดขวางการจับของปัจจัยกระตุ้นการถอดรหัสและดึงดูดเอนไซม์อื่นๆ เพื่อทำให้โครงสร้างนิวคลีโอโซมที่ยึดแน่นมีเสถียรภาพมากขึ้น กีดกันการเข้าถึงของ RNA polymerase และป้องกันการผลิตทรานสคริปต์หลัก[ 4 ]

ลูปอาร์

R-loopเกิดขึ้นระหว่างการถอดรหัส R-loop เป็นโครงสร้างกรดนิวคลีอิกสามสายที่มีบริเวณไฮบริด DNA-RNA และ DNA สายเดี่ยวที่ไม่ใช่แม่แบบที่เกี่ยวข้อง บริเวณDNA ที่ถูกถอดรหัสอย่างแข็งขัน มักจะสร้าง R-loop ซึ่งมีความเสี่ยงต่อความเสียหายของ DNAอินทรอนช่วยลดการก่อตัวของ R-loop และความเสียหายของ DNA ในยีนยีสต์ที่มีการแสดงออกสูง[ 7 ]

ความเครียดจากการถอดรหัส

ความเสียหายของ DNAเกิดขึ้นในแต่ละเซลล์ทุกวัน โดยจำนวนความเสียหายในแต่ละเซลล์อาจสูงถึงหลายหมื่นถึงหลายแสน และความเสียหายของ DNA ดังกล่าวสามารถขัดขวางการถอดรหัสขั้นต้นได้[ 8 ] กระบวนการแสดงออกของยีนเองก็เป็นแหล่งที่มาของความเสียหายของ DNA ภายในร่างกายอันเนื่องมาจากความไวต่อความเสียหายของ DNA สายเดี่ยว[ 8 ] แหล่งที่มาอื่นๆ ของความเสียหายของ DNA ได้แก่ ความขัดแย้งของกลไกการถอดรหัสขั้นต้นกับ กลไก การจำลองแบบ DNAและกิจกรรมของเอนไซม์บางชนิด เช่นโทโปไอโซเมอเรสและ เอนไซม์ ซ่อมแซมการตัดฐานแม้ว่ากระบวนการเหล่านี้จะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดและมักจะแม่นยำ แต่บางครั้งก็อาจเกิดข้อผิดพลาดและทิ้งรอยแตกของ DNA ไว้ ซึ่งนำไปสู่การจัดเรียงโครโมโซมใหม่หรือการตายของเซลล์[ 8 ]

กระบวนการประมวลผล RNA

การถอดรหัส ซึ่งเป็นขั้นตอนที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดในการแสดงออกของยีน จะสร้างทรานสคริปต์ขั้นต้น อย่างไรก็ตาม การถอดรหัสเป็นเพียงขั้นตอนแรกเท่านั้น ซึ่งจะต้องตามด้วยการดัดแปลงอีกหลายอย่างเพื่อให้ได้อาร์เอ็นเอในรูปแบบที่ใช้งานได้[ 9 ]กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทรานสคริปต์ขั้นต้นที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่จะถูกดัดแปลงในหลายวิธีเพื่อแปลงเป็นรูปแบบที่สมบูรณ์และใช้งานได้ เพื่อสร้างโปรตีนและอาร์เอ็นเอที่แตกต่างกัน เช่น mRNA, tRNA และ rRNA

กำลังประมวลผล

กระบวนการดัดแปลงทรานสคริปต์หลักพื้นฐานนั้นคล้ายคลึงกันสำหรับ tRNA และ rRNA ทั้งในเซลล์ยูคาริโอติกและโปรคาริโอติก ในทางกลับกัน การประมวลผลทรานสคริปต์หลักมีความแตกต่างกันใน mRNA ของเซลล์โปรคาริโอติกและยูคาริโอติก[ 9 ]ตัวอย่างเช่น mRNA ของแบคทีเรียโปรคาริโอติกบางชนิดทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนในเวลาเดียวกันกับที่พวกมันถูกสร้างขึ้นผ่านการถอดรหัส ในทางกลับกัน pre-mRNA ของเซลล์ยูคาริโอติกจะผ่านการปรับเปลี่ยนที่หลากหลายก่อนที่จะถูกขนส่งจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึมซึ่งรูปแบบที่สมบูรณ์จะถูกแปล[ 9 ]การปรับเปลี่ยนเหล่านี้เป็นสาเหตุของข้อความที่เข้ารหัสประเภทต่างๆ ซึ่งนำไปสู่การแปลผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ นอกจากนี้ การประมวลผลทรานสคริปต์หลักยังช่วยควบคุมการแสดงออกของยีนและเป็นกลไกควบคุมอัตราการย่อยสลายของ mRNA การประมวลผล pre-mRNA ในเซลล์ยูคาริโอติกประกอบด้วย5 ' capping , 3' polyadenylationและการตัดต่อแบบทางเลือก

การปิดหัวท้าย 5 ฟุต

หลังจากเริ่มการถอดรหัสในยูคาริโอตไม่นาน ปลาย 5' ของพรี-mRNA จะถูกดัดแปลงโดยการเพิ่มหมวก 7-เมทิลกัวโนซีนหรือที่รู้จักกันในชื่อหมวก 5' [ 9 ]การดัดแปลงหมวก 5' เริ่มต้นโดยการเพิ่มGTPเข้ากับนิวคลีโอไทด์ปลาย 5' ของพรี-mRNA ในทิศทางย้อนกลับ ตามด้วยการเพิ่มกลุ่มเมทิลเข้ากับสารตกค้าง G [ 9 ]การสร้างหมวก 5' เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้าง mRNA ที่ใช้งานได้ เนื่องจากหมวก 5' มีหน้าที่ในการจัดเรียง mRNA ให้ตรงกับไรโบโซมในระหว่างการแปล[ 9 ]

โพลีอะดีนิเลชัน

ในยูคาริโอต การเติมโพลีอะดีนิลจะปรับเปลี่ยนพรีเอ็มอาร์เอ็นเอเพิ่มเติมโดยการเพิ่ม โครงสร้างที่เรียกว่า หางโพลีเอ[ 9 ]สัญญาณสำหรับการเติมโพลีอะดีนิล ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบลำดับอาร์เอ็นเอหลายอย่าง จะถูกตรวจจับโดยกลุ่มโปรตีนที่ส่งสัญญาณการเพิ่มหางโพลีเอ (ความยาวประมาณ 200 นิวคลีโอไทด์) ปฏิกิริยาการเติมโพลีอะดีนิลจะให้สัญญาณสำหรับการสิ้นสุดของการถอดรหัส และปฏิกิริยานี้จะสิ้นสุดลงประมาณสองสามร้อยนิวคลีโอไทด์ถัดจากตำแหน่งของหางโพลีเอ[ 9 ]

การตัดต่อทางเลือก

พรีเอ็ มอาร์เอ็นเอของยูคาริโอตจะมีอินทรอนถูกตัดออกโดยสไปโซโซมที่ประกอบด้วย ไร โบนิวคลีโอโปรตีนนิวเคลียร์ขนาดเล็ก[ 10 ] [ 11 ]

ในเซลล์ยูคาริโอตที่ซับซ้อน ทรานสคริปต์หลักเพียงหนึ่งเดียวสามารถสร้าง mRNA ที่สมบูรณ์ได้ในปริมาณมากเนื่องจากกระบวนการสไปลซิงแบบทางเลือก กระบวนการสไปลซิงแบบทางเลือกนี้ได้รับการควบคุมเพื่อให้ mRNA ที่สมบูรณ์แต่ละโมเลกุลสามารถเข้ารหัสโปรตีนได้หลายชนิด

การตัดต่อทางเลือกของทรานสคริปต์หลัก

ผลของสไปลซิงทางเลือกในการแสดงออกของยีนสามารถพบได้ในยูคาริโอตที่ซับซ้อนซึ่งมีจำนวนยีนคงที่ในจีโนม แต่ผลิตผลิตภัณฑ์ยีนที่แตกต่างกันจำนวนมาก[ 9 ]ทรานสคริปต์ pre-mRNA ของยูคาริโอตส่วนใหญ่มีอินทรอนและเอ็กซอนหลายตัว การรวมกันที่เป็นไปได้ต่างๆ ของไซต์สไปลซ์ 5' และ 3' ใน pre-mRNA สามารถนำไปสู่การตัดและการรวมกันของเอ็กซอนที่แตกต่างกัน ในขณะที่อินทรอนจะถูกกำจัดออกจาก mRNA ที่เจริญเต็มที่ ดังนั้นจึงมีการสร้าง mRNA ที่เจริญเต็มที่หลายชนิด[ 9 ]สไปลซิงทางเลือกเกิดขึ้นในโปรตีนคอมเพล็กซ์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่าสไปลโซโซม สไปลซิงทางเลือกมีความสำคัญต่อการควบคุมการแสดงออกของยีนที่เฉพาะเจาะจงต่อเนื้อเยื่อและการพัฒนา[ 9 ] สไปลซิงทางเลือกอาจได้รับ ผล กระทบจากปัจจัยต่างๆ รวมถึงการกลายพันธุ์ เช่นการย้ายตำแหน่งของโครโมโซม

ในโปรคาริโอต การตัดต่อยีนเกิดขึ้นได้โดย การตัดแบบ เร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเองหรือการตัดแบบเอนโดไลติก การตัดแบบเร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเอง ซึ่งไม่มีโปรตีนเข้ามาเกี่ยวข้อง มักเกิดขึ้นกับส่วนที่เข้ารหัส rRNA ในขณะที่การตัดแบบเอนโดไลติกเกิดขึ้นกับสารตั้งต้นของ tRNA

วิจัย

5- การได้รับ ฟลูออโร ยูราซิล (FUra) ใน เซลล์ KB ที่ดื้อต่อ เมโทเทรกเซต ส่งผลให้ระดับ mRNA ของ ไดไฮโดรโฟเลตเรดักเทส (DHFR) ลดลงสองเท่าในขณะที่ระดับ pre-mRNA ของ DHFR ที่มีอินทรอนบางส่วนยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ครึ่งชีวิตของ mRNA หรือ pre-mRNA ของ DHFR ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่อัตราการเปลี่ยนผ่านของ RNA ของ DHFR จากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึมลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่า FUra อาจมีอิทธิพลต่อการประมวลผล mRNA และ/หรือความเสถียรของ mRNA ของ DHFR ในนิวเคลียส[ 12 ]

ในDrosophilaและAedesขนาดของ hnRNA (pre-mRNA) มีขนาดใหญ่กว่าในAedesเนื่องมาจากจีโนมที่ใหญ่กว่า แม้ว่าทั้งสองสายพันธุ์จะผลิต mRNA ที่สมบูรณ์ซึ่งมีขนาดและความซับซ้อนของลำดับที่คล้ายคลึงกันก็ตาม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าขนาดของ hnRNA เพิ่มขึ้นตามขนาดของจีโนม[ 13 ]

ในเซลล์ HeLaพบว่ากลุ่มสไปโซโซมบนพรี-mRNA ก่อตัวขึ้นภายในจุดนิวเคลียสโดยการก่อตัวนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและได้รับอิทธิพลจากลำดับ RNA เฉพาะ การกำหนดเป้าหมายพรี-mRNA และการโหลดปัจจัยการตัดต่อในจุดมีความสำคัญต่อการก่อตัวของกลุ่มสไปโซโซม ส่งผลให้เกิดรูปแบบจุด[ 14 ]

การดึงดูด pre-mRNA ไปยังจุดนิวเคลียร์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตัดต่อและระดับโปรตีนอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าความใกล้ชิดกับจุดนิวเคลียร์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตัดต่อ[ 15 ]

งานวิจัยยังนำไปสู่ความรู้ที่มากขึ้นเกี่ยวกับโรคบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงภายในสารถอดรหัสหลัก งานวิจัยชิ้นหนึ่งเกี่ยวข้องกับตัวรับฮอร์โมนเอสโทรเจนและการตัดต่อที่แตกต่างกัน บทความเรื่อง "การตัดต่อทางเลือกของสารถอดรหัสหลักของตัวรับฮอร์โมนเอสโทรเจนอัลฟาในมนุษย์: กลไกของการข้ามเอ็กซอน" โดย Paola Ferro, Alessandra Forlani, Marco Muselli และ Ulrich Pfeffer จากห้องปฏิบัติการออนโคโลยีโมเลกุล สถาบันวิจัยมะเร็งแห่งชาติในเมืองเจนัว ประเทศอิตาลี อธิบายว่า นิวคลีโอไทด์ 1785 ตัวในบริเวณดีเอ็นเอที่เข้ารหัสตัวรับฮอร์โมนเอสโทรเจนอัลฟา (ER-alpha) กระจายอยู่ทั่วบริเวณที่มีนิวคลีโอไทด์มากกว่า 300,000 ตัวในสารถอดรหัสหลัก การตัดต่อของพรี-mRNA นี้มักนำไปสู่รูปแบบต่างๆ หรือ mRNA ชนิดต่างๆ ที่ขาดเอ็กซอนหรือบริเวณที่จำเป็นสำหรับการเข้ารหัสโปรตีนอย่างน้อยหนึ่งส่วน รูปแบบต่างๆ เหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับการลุกลามของมะเร็งเต้านม[ 16 ]ในวงจรชีวิตของเรโทรไวรัสดีเอ็นเอโปรไวรัสจะถูกรวมเข้ากับการถอดรหัสดีเอ็นเอของเซลล์ที่ติดเชื้อ เนื่องจากเรโทรไวรัสจำเป็นต้องเปลี่ยนพรี-mRNA ให้เป็นดีเอ็นเอเพื่อให้ดีเอ็นเอนี้สามารถรวมเข้ากับดีเอ็นเอของโฮสต์ที่ได้รับผลกระทบ การสร้างแม่แบบดีเอ็นเอจึงเป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับการจำลองแบบของเรโทรไวรัส ชนิดของเซลล์ การแบ่งแยกหรือสถานะที่เปลี่ยนแปลงของเซลล์ และสถานะทางสรีรวิทยาของเซลล์ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในความพร้อมใช้งานและกิจกรรมของปัจจัยบางอย่างที่จำเป็นสำหรับการถอดรหัส ตัวแปรเหล่านี้สร้างการแสดงออกของยีนไวรัสที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น เซลล์เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อที่ผลิตไวรัสที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อของ ไวรัส ลูคีเมีย ในนกหรือหนู (ASLV หรือ MLV) อย่างแข็งขันจะมีระดับ RNA ของไวรัสสูงมากจน 5–10% ของ mRNA ในเซลล์อาจมีต้นกำเนิดมาจากไวรัส สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าการถอดรหัสขั้นต้นที่ผลิตโดยเรโทรไวรัสเหล่านี้ไม่ได้เป็นไปตามเส้นทางปกติไปสู่การผลิตโปรตีนและแปลงกลับเป็นดีเอ็นเอเพื่อเพิ่มจำนวนและขยายตัวเสมอไป[ 17 ]

ดูเพิ่มเติม

  • บทความเกี่ยวกับ RNA จาก Scienceden.com
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Primary_transcript&oldid=1307753279 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เอกสารถอดเสียงหลัก

สาร ถอดรหัสขั้นต้น (primary transcript ) คือผลิตภัณฑ์กรดไรโบนิวคลีอิก ( RNA ) สายเดี่ยว ที่สังเคราะห์ขึ้นโดย การถอดรหัส จาก DNA และผ่านกระบวนการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ RNA...

การผลิต

ขั้นตอนที่มีส่วนช่วยในการสร้างทรานสคริปต์หลักนั้นเกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ระดับโมเลกุลหลายชุดที่เริ่มต้นการถอดรหัส DNA ภายในนิวเคลียสของเซลล์ โดยขึ้นอยู่กับความต้องการของเซลล์แต่ละเซลล์ ลำดับ DNA บางส่วนจะถูกถอดรหัสเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ RNA ที่หลากหลาย...

ระเบียบข้อบังคับ

ปัจจัยหลายประการมีส่วนช่วยในการกระตุ้นและยับยั้งการถอดรหัส และด้วยเหตุนี้จึงควบคุมการสร้างสารถอดรหัสขั้นต้นจากแม่แบบ DNA ที่กำหนดให้

ลูปอาร์

R-loop เกิดขึ้นระหว่างการถอดรหัส R-loop เป็นโครงสร้างกรดนิวคลีอิกสามสายที่มีบริเวณไฮบริด DNA-RNA และ DNA สายเดี่ยวที่ไม่ใช่แม่แบบที่เกี่ยวข้อง บริเวณ DNA ที่ถูกถอดรหัสอย่างแข็งขัน มักจะสร้าง R-loop ซึ่งมีความเสี่ยงต่อ ความเสียหายของ DNA...