mRNAを細胞質に輸送する前に、各mRNAの構造的および機能的完全性をチェックすることが重要です。真核細胞は、mRNAサーベイランスと総称されるいくつかの異なるメカニズムを使用して、mRNAの不規則性を探します。不規則なmRNAや異常なmRNAは、さまざまな酵素によって急速に分解されます。欠陥のあるmRNAがサーベイランスを逃れると、タンパク質に翻訳され、機能しなくなるか、適切に機能しなくなります。mRNAの主な不規則性の1つは、時期尚早の終止コドンの存在です。これは、読み取りフレームで停止コドンを早期にコードする配列変異の結果です。ヒトの遺伝性遺伝性疾患の推定30%は、これらの突然変異に起因しています。これらのmRNAは、ナンセンス媒介性崩壊(NMD)として知られる経路で分解されます。NMDは、3′→5′エキソヌクレアーゼを使用してmRNAを急速に分解するという点で、他の崩壊経路とは異なります。

また、mRNAの転写後修飾の欠如を検出するのも、一般的な崩壊メカニズムです。RNAポリメラーゼII転写産物は、5'メチル化Gキャップで共転写修飾されており、そのほとんどが3'末端にアデニン残基の鎖を持っています。これらの機能のいずれかまたは両方が欠けていると、mRNAは5'→3'の外核分解崩壊を標的とします。

mRNAが一塩基変異を有する場合、他の異常が生じる可能性があります。このタイプの不規則性はtRNAで最も頻繁に観察されますが、mRNAは活性酸素種(ROS)、紫外線、およびアルキル化剤の存在下でも修飾できます。これらの薬剤によって引き起こされる化学修飾は、NMD、ノンストップ崩壊(NSD)、およびノーゴー崩壊(NGD)経路によって検出されます。これらの経路はすべて、酸化的損傷に敏感な特殊なタンパク質を使用しています。これらのタンパク質は酸化塩基を認識し、修飾されたmRNAをヌクレアーゼを使用してmRNAを消化する分解経路に導きます。

ここで説明する分解経路は不規則なmRNAを標的としていますが、翻訳が不要な場合は正常な細胞mRNAもダウンレギュレーションします。このプロセスは、正式にはmRNAターンオーバーとして分類され、細胞プール内のmRNAの最適なレベルを維持するためにも重要です。