11.3 : RNA Düzeltimi

RNA düzenlemesi, prekürsör mRNA (pre-mRNA) nükleotid sekansının baz ekleme, silme veya modifikasyon ile değiştirildiği transkripsiyon sonrası bir modifikasyondur. RNA düzenlemesinin kapsamı, tripanozomların mitokondriyal DNA'sında birkaç yüz bazdan, memelilerin nükleer genlerinde sadece tek bir tabana kadar değişir. Pre-mRNA'daki tek bir baz değişikliği bile, bir amino asit için bir kodonu başka bir amino asit veya bir durdurma kodonu için kodona dönüştürebilir. Bu tür bir yeniden kodlama, bir proteinin yapısını ve işlevini önemli ölçüde etkileyebilir ve tek bir genden bir proteinin çoklu varyantlarının üretilmesine yol açabilir.

Ekleme ve Silme (RNA Düzenleme)

Ekleme ve silme RNA düzenlemesi, mRNA'dan spesifik nükleotidlerin veya nükleotid dizilerinin eklenmesini ve silinmesini içerir. Bazı patojenik tripanozomların mitokondrisinde RNA düzenlemesinde, yüzlerce kodlamayan üridin eklenir ve spesifik idrar kalıntıları pre-mRNA'dan silinir. Bu eklemeler ve silmeler, editozom adı verilen bir enzim kompleksi tarafından gerçekleştirilir. Editozom kılavuz RNA olarak bilinen özel bir RNA transkript tarafından yönlendirilir (gRNA). gRNA, 10-15 nükleotid uzunluğunda tamamlayıcı bir ankraj dizisi yardımıyla hedef pre-mRNA bölgesine bağlanır. gRNA ayrıca, editozomu, pre-mRNA'da eklenecek veya silinecek idrar kalıntılarının yeri ve sayısı hakkında bilgilendiren bir şablon dizisine sahiptir. Bazı tripanozomların mitokondriyal RNA'sının %50'sinden fazlası idrar kalıntılarının eklenmesiyle oluşur.

İkame RNA Düzenlenmesi

Baz modifikasyonları ile ikame RNA düzenlemesi, bazın ön mRNA'nın uzunluğunu değiştirmeden değiştirildiği daha yüksek ökaryotlarda gözlenir. Omurgalılarda, adenosin ve sitidin içeren deaminasyon reaksiyonları en yaygın RNA düzenleme türüdür. Adenosin, RNA (ADAR) üzerinde etkili olan adenosin deaminaz olarak bilinen tek bir enzim tarafından inosine deamine edilir. Düzenleme bölgesini tanımak için, ADAR'ın hedef bölge ile pre-mRNA'nın aşağı akış tamamlayıcı intron bölgesi arasında oluşan çift sarmallı bir RNA yapısına ihtiyacı vardır. Omurgalılarda bulunan üç tip ADAR enzimi vardır. ADAR1 ve ADAR2 enzimleri çeşitli dokularda bulunurken, ADAR3 bazı türlerin beynine özgüdür. Daha az yaygın olan bir başka RNA düzenleme türü, sitidinin idrarla değiştirildiği memelilerin ApoB geninde gözlenir. Bu, apolipoprotein B mRNA düzenleme enzimi katalitik polipeptit 1 (APOBEC1) dahil olmak üzere bir enzim kompleksi ile gerçekleştirilir. RNA düzenlemesi omurgalılarda nispeten nadir görülen bir fenomen olmasına rağmen, süreçteki kusurlar amyotrofik lateral skleroz, epilepsi, depresyon ve şizofreni gibi merkezi sinir sistemi ile ilişkili çeşitli hastalıklara neden olabilir.