10.7 : Nonsense-mediated mRNA Decay

Kiedy cząsteczka mRNA jest transportowana z jądra do cytozolu, gdy jej koniec 5ʹ wyłania się z poru jądrowego, rybosom zaczyna ją translować.

Ta translacja testowa sprawdza mRNA pod kątem błędów i oznacza nieregularnie przetworzone mRNA do degradacji.

W tym mechanizmie nadzoru mRNA, zwanym szlakiem rozpadu mRNA za pośrednictwem nonsensu lub NMD, rybosom może wykryć, czy cząsteczka mRNA ma nonsensowny lub stop kodon w niewłaściwym miejscu.

Ogólnie rzecz biorąc, pre-mRNA może zawierać kodony stop w intronach, oprócz zamierzonego kodonu stop. Kiedy to pre-mRNA jest splicowane i przetwarzane w jądrze, kompleksy połączeń eksonowych lub EJC wiążą mRNA w każdym miejscu splicingu.

W testowej rundzie translacji EJC są przemieszczane przez poruszający się rybosom.

W normalnie splicingowanym mRNA kodon stop, oznaczony sekwencją UAA, UAG lub UGA, leży w ostatnim eksonie. Tak więc, gdy rybosom dotrze do niego i translacja zostanie zakończona, nie ma związanych EJC.

Takie mRNA przechodzi kontrolę jakości i jest teraz dostępne do dalszych rund translacji.

Niecałkowicie splicowane mRNA nadal mają nonsensowne kodony obecne w ramce odczytu mRNA. Zjawisko to obserwuje się częściej u organizmów z dłuższymi intronami.

Gdy rybosom transluje to mRNA, dociera do kodonu stop, zanim wejdzie w interakcję z końcowym EJC. Zatrzymany rybosom przedwcześnie kończy translację, podczas gdy szlak aktywuje odpowiedź NMD.

Związany EJC służy jako platforma wiążąca dla czynników NMD, w tym białek przesunięcia w górę, Upf1, Upf2 i Upf3 oraz enzymu fosforylującego SMG. Białka te rekrutują egzonukleazy, które degradują wadliwe mRNA.

Nadzór nad NMD ma kluczowe znaczenie w selekcji kombinacji genetycznych, które mogą wytwarzać funkcjonalne białko.