Τι είναι το Pre-MRNA;

Το ριβονουκλεϊκό οξύ αγγελιοφόρου (mRNA) χρησιμοποιείται στη σύνθεση πρωτεϊνών σε ζώα και φυτά. Το πρόδρομο mRNA ή pre-mRNA, είναι το πρώτο αντίγραφο από ένα γονίδιο που κωδικοποιεί τις πρωτεΐνες. Μερικές φορές ονομάζεται ανώριμο mRNA, είναι βασικά mRNA που δεν έχει ακόμη συνδεθεί. Το προ-mRNA είναι ένα σημαντικό μέρος της διαδικασίας που αντιγράφει το κοινό μακρομόριο DNA, το οποίο περιέχει τις γενετικές πληροφορίες για τους ζωντανούς οργανισμούς.

Ως μέρος της τρέχουσας διαδικασίας παραγωγής ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA), το προ-mRNA υπάρχει μόνο για ένα σύντομο χρονικό διάστημα. Είναι η φάση μεταξύ ενός γονιδίου που έχει μεταγραφεί σε mRNA και της πρωτεΐνης στην οποία θα μεταφραστεί. Το μάτισμα αφαιρεί τα περιττά μέρη έτσι ώστε να μπορεί να γίνει mRNA.

Τα κύρια στοιχεία που εμπλέκονται στο μάτισμα είναι τα εσώνια, τα εξόνια και συγκεκριμένα ένζυμα. Το προ-mRNA περιέχει και εσώνια και εξόνια. Τα ιντρόνια είναι ενότητες που δεν περιέχουν πληροφορίες απαραίτητες για την κωδικοποίηση πρωτεϊνών. Τα ιντρόνια πρέπει να αφαιρεθούν μέσω ματίσματος για να παραχθεί ένα λειτουργικό μόριο mRNA που περιέχει μόνο εξόνια. Τα εξόνια περιέχουν τις πληροφορίες που στη συνέχεια θα χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή πρωτεϊνών.

Τα ένζυμα εκτελούν ένα είδος λειτουργίας cut-and-paste. Σχηματίζουν ένα σπλικέσωμα που αποτελείται από ριβονουκλεοπρωτεΐνες και άλλες πρωτεΐνες. Το σπλικέσωμα κόβει τα εσώνια από την αλληλουχία προ-mRNA και στη συνέχεια συνδέει τα υπόλοιπα εξόνια έτσι ώστε να μην υπάρχουν κενά στον κώδικα. Τα εσώνια τείνουν να είναι πολύ μακρύτερα από τα εξόνια, οπότε ένας κλώνος θα είναι σημαντικά μεγαλύτερος από τον κλώνο RNA που θα προκύψει μετά το μάτισμα.

Αυτή η διαδικασία συμβαίνει εντός του κυτταρικού πυρήνα και πρέπει να είναι πολύ ακριβής. Οποιαδήποτε διαταραχή στη διαδικασία ματίσματος μπορεί να προκαλέσει ή να τροποποιήσει ασθένειες στο ανθρώπινο σώμα. Οι ιοί όπως ο ιός της γρίπης είναι γνωστό ότι παρεμβαίνουν ή ακόμη και αναστέλλουν τη συγκόλληση πριν από το mRNA, το οποίο στη συνέχεια αναστέλλει το σχηματισμό των απαραίτητων πρωτεϊνών. Οι δεσμευτικές πρωτεΐνες είναι επίσης παράγοντες ελέγχου και ρύθμισης των προ-mRNAs. Μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές αλλαγές που στη συνέχεια ενεργοποιούν άλλες διαδικασίες.

Τα γονίδια παράγουν προ-mRNA, το οποίο έχει τα ίδια συστατικά με το mRNA, όπως φωσφορικά άλατα και ζάχαρη ριβόζης. Περιέχει επίσης τις νουκλεοβάσεις ουρακίλη, αδενίνη, γουανίνη και κυτοσίνη. Η επιτυχής μετάφραση του προ-mRNA σε RNA επιτρέπει στο RNA να κινηθεί έξω από τον πυρήνα, όπου μεταφράζεται σε πρωτεΐνη. Το RNA είναι ένα μονόκλωνο μόριο που βοηθά στη δημιουργία δίκλωνου DNA.

Οι μοριακοί βιολόγοι έχουν διερευνήσει τρόπους χειρισμού του pre-mRNA για να επηρεάσουν τις διαδικασίες έκφρασης και κλωνοποίησης γονιδίων. Το μάτισμα συμβαίνει φυσικά μέσα στα κύτταρα. Μπορεί επίσης να ελεγχθεί σε εργαστήριο.