11.9 : Regulated mRNA Transport

Ökaryotlarda transkripsiyon ve translasyon bölümlere ayrılır; bir mRNA önce çekirdekte sentezlenir ve daha sonra protein sentezi için seçici olarak sitoplazmaya taşınır. Taşınmadan önce, bir pre-mRNA, ekleme, 5' kapaklama ve bir poli-adenin kuyruğunun eklenmesi de dahil olmak üzere birkaç transkripsiyon sonrası modifikasyon aşamasından geçer. Bu modifikasyonlar sırasında çeşitli proteinler pre-mRNA'ya bağlanır. mRNA transportu, mRNA transportunun farklı aşamalarında belirli roller oynayan çoklu proteinlerin yardımıyla gerçekleşir. Örneğin, mRNA, nükleer eksport faktörü 1 ve nükleer eksport taşıyıcısı 1'in heterodimeri olan bir eksporter protein yardımıyla nükleer gözenek kompleksleri yoluyla ihraç edilir. Bu proteinler, mRNA tarafından oluşturulan spesifik nükleotid dizilerini veya kök döngü yapılarını tanır ve benzer bağlanma özelliklerine sahip farklı mRNA tiplerini bağlayabilir.

mRNA genellikle sadece tamamen işlendikten sonra çekirdekten taşınır. Bununla birlikte, insan İmmün Yetmezlik virüsü (HIV) gibi spesifik virüslerden bazı RNA'lar bu kuralı atlayabilir. HIV, pre-mRNA'yı çekirdekten sitoplazmaya taşıyan intronunun bir kısmını rev adı verilen bir protein yardımıyla aktarır. Rev, HIV RNA tarafından kodlanır ve pre-mRNA intronlarında bulunan spesifik sekanslara ve nükleer ihracat reseptörüne bağlanır. Bu, intron taşıyan pre-mRNA'nın sitoplazmaya taşınmasını kolaylaştırır.

Taşınan mRNA'nın Sitoplazmik Kaderi

Sitoplazmaya transfer edildikten sonra, mRNA'nın sitoplazma içindeki daha ileri yolculuğu büyük ölçüde organele özgü, salgılayıcı veya hücre yüzeyi proteinini kodlayıp kodlamadığına bağlıdır. Organele özgü proteinler söz konusu olduğunda, üretilen protein bir sinyal peptid dizisi yardımıyla ilgili organele taşınacaktır. Öte yandan, belirli bir mRNA bir salgı proteini üretirse, mRNA ilişkili ribozom ve yeni ortaya çıkan peptid ile birlikte endoplazmik retikuluma yönlendirilecektir. Bu, protein sentezinin ilk aşamalarında gerçekleşecek ve transfer edilen mRNA - ribozom kompleksi, protein sentezi tamamlanana kadar endoplazmik retikulum üzerinde kalacaktır.

Buna karşılık, bazı mRNA'lar protein üretimine başlamadan önce sitoplazmada belirli yerlere taşınır. Posta kodu bölgeleri olarak bilinen bu tür yerelleştirme sinyalleri, mRNA'nın 3' çevrilmemiş bölgelerinde bulunur. Hedef konuma mRNA taşıma ya sitoiskelet filamentler yönetmen ya da rastgele olabilir. Bu mRNA lokalizasyonu sadece hücrelerin hedef lokasyona yakın yüksek konsantrasyonlarda protein üretmesine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda hücrenin proteini nihai hedefine taşımak için kaynakları kullanma ihtiyacını da ortadan kaldırır.