СПЛАЙСИНГ

(від англ. Splice-з'єднувати, зрощувати), видалення з молекули РНК нітронів (ділянок РНК, к-які практично не несуть генетичної. Інформації) і з'єднання решти ділянок, несучих генетич. інформацію (екзо-нів), в одну молекулу.

З. -один з етапів освіти функціональноактівних молекул РНК (процесинг РНК) з їх попередників, к-рий здійснюється після завершення транскрипції (синтез РНК на ДНК-матриці). В результаті видалення кожного інтрона відбувається розрив двох фосфодіефірних зв'язків з подальшим утворенням однієї нової (див. Нуклеїнові кислоти ) .

З. піддаються попередники переважної більшості матричних РНК (пре-мРНК), а також деяких транспортних і рибосомних РНК (соотв. пре-т РНК і пре-рРНК). С. характерний для РНК еукаріот (всі організми, за винятком бактерій і синьо-зелених водоростей); відомі також випадки С. РНК бактеріофагів.

Механізми С. у разл. класів РНК розрізняються між собою. Для всіх них характерна точність видалення інтронів і з'єднання екзонів. Специфічність видалення єдності. інтрона, якщо він є в пре-тРНК, забезпечується її тривимірною структурою. Ендонуклеаза, асоційована з ядерною мембраною, за участю ін. Ферментів розщеплює попередник на ділянках (сайтах) по краях інтрона з утворенням на кінцях екзонів 2 ', 3'-ціклофосфатного і 5'-гідроксильного решт (рис.1). Поєднання цих кінців здійснюється в дек. стадій: у рослин і дріжджів фосфорилирование 5'-кінця в місці розриву молекули, перетворення 2 ', 3'-ціклофосфата в 2'-фосфат і освіту 3', 5 '-фосфодіефірной зв'язку з участю залишку фосфорної к-ти з АТФ (ліва частина рис.); у хребетних механізм С. пре-тРНК не включає фосфорилювання екзонів в місці розриву (права частина рис.; на схемі вказані ферменти, що каталізують осн. етапи С.).

Рис. 1. Механізм сплайсингу пре-тРНК; W, X, Y, Z-пуринові або пири-мідіновие підстави; АДФ, АМФ, РР і P-соотв. аденозиндифосфат, аде-нозінмонофосфат, пірофосфорна к-та і залишок фосфорної к-ти.

З. деяких пре-р РНК відбувається автокаталитически (аутосплайсінг, самосплайсінга). В цьому випадку каталізатор процесу - видаляється інтронна послідовність (рибо-зим). При цьому С. здійснюється в результаті серії після-доват. р-ций, що включають перетворення одного фосфоефіра в інший без промежут. гідролізу фосфодіефірних зв'язків і використання енергії ззовні. Р-ція відбувається у присутності. одновалентних катіонів, Mg 2+ і гуанозінових кофактора (гуанозінових нуклеотиду або самого гуанозіна), к-рий ініціює серію перетворень - вивільнення інтрона, з'єднання двох екзонів, а також циклізація інтрона (при цьому гуанозінових кофактор регенерується).

самосплайсінга відбувається у пре-рРНК найпростіших (напр., У тетрахімони) і ряду пре-мРНК мітохондрій нижчих грибів і деяких ін. Пре-РНК, у яких брало інтрони містять консервативні послідовності, що обумовлює утворення певних вторинної і третинної структур.

Встановлено участь при видаленні ряду интронов мито-хондріальних пре-мРНК у нижчих грибів особливих білків-матюраз, к-які кодуються частково нітроном, частково екзонами.Роль матюраз, як і деяких ін. Білків, зводиться, по-видимому, до фіксації конформації інтрона, необхідної для здійснення їм каталитич. ф-ції.

З. пре-мРНК, що знаходяться в ядрі, відбувається в складі специфічний. нуклеопротеїдних частинках (сплайсомах). Зазвичай С. піддається кепірованная поліаденілірованная лінійна пре-мРНК. К.-л. строгого порядку для видалення множинних интронов з пре-мРНК не спостерігається, хстя видалення одних интронов може відбуватися швидше, ніж інших. С. відбувається виключно в ядрі; несплай-сірованная РНК залишається в ядрі і деградує. Однак якщо пре-РНК містить інтрон, к-рий може брати участь в альтернативному шляху С. (див. Нижче), то вона м. Б. транспортована в цитоплазму. С. ядерних пре-мРНК відбувається зазвичай по межах інтронів, к-які містять на кінцях дінуклеотід 5'-GU і AG-3 '(A, G і U-соотв. Залишки аденозину, гуанозіна і уридину; правило Шамбо-ну). Відомо тільки дек. винятків, коли замість GU розташований дінуклеотід GC (С-залишок цитидину). Поруч з цими дінуклеотід розташовані т. Зв. консенсусні

Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.