De posttranskriptionelle modifikationer repræsenterer alle ændringer, som RNA gennemgår efter transkribering . Dette kaldes også RNA-modning . De bedst kendte ændringer er tilføjelsen af en hætte, polyadenylering eller endda splejsning, men der er mange andre.
Den post-transkriptionelle modifikation af RNA'er er et vigtigt trin i kontrollen af ekspressionen af gener , det anses generelt for, at de forskellige modifikationer er elementerne i post-transkriptionel regulering af ekspressionen af gener. Disse forskellige modifikationer kan påvirke forskellige karakteristika ved RNA'et, såsom dets stabilitet, dets evne til at blive translateret eller endda ændre den sekvens, der skal oversættes.
De fleste RNA'er er posttranskriptionelt modificerede, men arten af de modificerede RNA'er og modifikationer varierer mellem prokaryot og eukaryot og mellem kerne og organeller i eukaryoter.
I eukaryoter gennemgår visse RNA'er og især messenger-RNA'er en modifikation af deres 5'-ende, som beskytter den mod nedbrydning ved hjælp af exonukleaser . Denne modifikation, kaldet en hætte , består af tilsætningen af en 7-methylguanosin til det første nukleotid af RNA via en 5'-5 'triphosphatbinding. De to første riboser af det transkriberede RNA kan også gennemgå methylering fra deres 2'-position.
I tilfælde af messenger-RNA'er genkendes dette hætte derefter af et specifikt proteinkompleks, der især omfatter initieringsfaktoren eIF4E, som især muliggør rekruttering af ribosomet og translationen til protein .
3 'polyadenyleringPre-mRNA'et spaltes først i kernen af et proteinkompleks ved et konsensuspolyadenyleringssted (AAUAAA). Derefter er der polyadenyleringsreaktionen, der består af tilsætningen af ca. 200 adenosinrester (A) på spaltningsproduktet opstrøms for snittet, medens nedstrømsfragmentet hurtigt nedbrydes.
Med hensyn til hætten har vi et genkendelsesproteinkompleks, der omfatter PAB (PolyA-bindende protein).
Splejsning består enten i udskæringen af en eller flere sekvenser (intron) af et RNA (Cis-splejsning) eller ved suturering af to forskellige RNA'er, der ved krydset punkt danner en intron, som derefter udskæres.
RedigeringRNA-redigering er et udtryk, der dækker forskellige processer, der fører til ændring af RNA-sekvensen.
Methyleringer er blandt de mest almindelige posttranskriptionelle nukleotidmodifikationer. Der er to hovedklasser af methylering:
Disse methyleringer tilsættes post-transkriptionelt af methyltransferaser, enzymer der anvender S-adenosylmethionin som en methyl- donorfaktor .
PseudouridyleringPseudouridylering er en isomerisering af uridiner, som omdanner dem til pseudouridiner ved inversion af pyrimidinringen . Det er den mest almindelige kemiske modifikation i RNA sammen med 2'-O-methylering. Sammenlignet med uridin har pseudouridiner en yderligere NH-iminogruppe, som kan danne yderligere hydrogenbindinger og dermed stabilisere strukturen af RNA .
I eukaryoter finder pseudouridylering af ribosomale RNA'er sted i kernen og styres af små nukleolære RNA'er . Disse indeholder en region, der er komplementær til området omkring det pseudouridin, der skal modificeres og hybridiseres til mål-rRNA'et, inden for et modifikationskompleks omfattende flere proteiner.
ThiolationThiolering svarer til erstatning af oxygen atom af en oxo funktion af en base ved en svovl -atom . For eksempel kan position 2 eller 4 i uridin thioleres for at give 2-thiouridin (s2U) eller 4-thiouridin (s4U). Især observeres en thioleret s4U-base i position 8 i størstedelen af overførsels-RNA'er, hvor den spiller en rolle i den tertiære struktur af disse RNA'er.
Thiolering af urin har flere fysisk-kemiske konsekvenser. Udskiftning af ilt med svovl sænker pK for uracilnitrogen N1 til omkring 8,0-8,5, hvilket gør dets protonering lettere under fysiologiske forhold. På den anden side absorberer thiolerede baser i nær UV (340 nm). Denne anden egenskab er ansvarlig for cellernes følsomhed over for nær UV-bestråling, hvilket forårsager fotopontager på niveauet af thiouridiner i tRNA'er.
Isopentenylering