Ей там! Като доставчик на сплайсинг често ме питат за разликата между сплайсирането в бактериите и еукариотите. Това е супер интересна тема и днес ще я разбия за вас.
Първо, нека разберем какво е сплайсирането. Сплайсирането е основно процесът на премахване на интрони (не -кодиращи региони) от преди - месинджър РНК (преди - мРНК) и обединяване на екзоните (кодиращи региони) заедно, за да се образува зряла иРНК. Това е от решаващо значение за генната експресия, тъй като само зрялата мРНК може да бъде преведена в протеини.
Сплайсиране в бактериите
Бактериите са прокариоти и имат сравнително проста генетична структура в сравнение с еукариотите. В бактериите сплайсирането е рядко събитие. Защо? Е, повечето бактериални гени са непрекъснати, което означава, че нямат интрони. ДНК последователността директно съответства на аминокиселинната последователност на протеина, който кодира. Така че, няма нужда от сложен механизъм за сплайсиране.
Има обаче някои изключения. Някои бактерии имат интрони, главно в tRNA и rRNA гени. Тези интрони са самостоятелно сплайсиране, което означава, че могат да се премахнат от молекулата на РНК без помощта на допълнителни протеини. Самостоятелните интрони за сплайсиране са разделени на два основни типа: интрони от група I и група II.
Интроните от група I имат характерна вторична структура, която им позволява да се сгъват в каталитично активна конформация. Те използват кофактор на гуанозин, за да инициират реакцията на сплайсиране. 3 ' - хидроксилната група на гуанозинът атакува мястото на 5' сплайс, разцепвайки РНК в този момент. След това, свободната 3 ' - хидроксилна група на горния екзон на Exon атакува 3' сайта на сплайс, като се присъедини към екзоните заедно и пуска интрона.
Интроните от група II също са самостоятелни, но имат различен механизъм. Те образуват лариат структура по време на сплайсиране. 2 ' - хидроксилната група на аденозинов остатък в рамките на интрон атакува 5' мястото на сплайс, създавайки разклонен лариат междинен продукт. След това, 3 ' - хидроксилната група на горния екзон атакува 3' сайта на сплайс, освобождавайки интрона Lariat и се присъединява към екзоните.
Простотата на сплайсирането в бактериите всъщност е предимство по някакъв начин. Тъй като повечето гени са непрекъснати, процесите на транскрипция и превод могат да възникнат едновременно. Тъй като иРНК се синтезира чрез РНК полимераза, рибозомите могат да започнат да я превеждат веднага. Това се нарича свързана транскрипция - превод и позволява на бактериите да реагират бързо на промените в околната среда.
Сплайсиране в еукариотите
Еукариотите, от друга страна, имат много по -сложна система за сплайсиране. Еукариотните гени често се прекъсват от интрони и повечето преди - мРНК трябва да бъдат сплитани, преди да могат да бъдат преведени. Процесът на сплайсиране в еукариотите се осъществява от голям рибонуклеопротеинов комплекс, наречен сплицесома.
Сплицесомата е съставена от пет малки ядрени рибонуклеопротеина (SNRNP), наречени U1, U2, U4, U5 и U6, заедно с много други протеини. Процесът на сплайсиране е силно регулиран и се среща в серия от добре дефинирани стъпки.
Първо, U1 SNRNP се свързва към 5 'мястото на сплайс на пред -мРНК, а U2 SNRNP се свързва към последователността на точката на клона в рамките на интрона. След това, U4/U6 и U5 SNRNP се присъединяват към комплекса, образувайки пълната сплайсозома. След това U4 SNRNP се освобождава, което позволява на U6 SNRNP да взаимодейства с 5 'сайта на сплайс и U2 SNRNP. Това взаимодействие вкарва 5 'и 3' сайтовете за сплайс в непосредствена близост.
След това възниква първата реакция на трансестерификация. 2 ' - хидроксилната група на аденозинов остатък в точката на клона атакува 5' сплайс, образувайки лариат структура. След това се осъществява втората реакция на трансестерификация, където 3 ' - хидроксилната група на горния екзон атакува 3' сайта на сплайс, освобождавайки интрона Lariat и се присъединява към екзоните.
Една от ключовите характеристики на еукариотичното сплайсиране е алтернативното сплайсиране. Алтернативното сплайсиране позволява на един ген да произвежда множество различни мРНК изоформи и следователно множество различни протеини. Това значително увеличава протеомичната сложност на еукариотите. Например, човешкият геном съдържа около 20 000 - 25 000 протеинови гени, но може да произведе стотици хиляди различни протеини чрез алтернативно сплайсиране.
Друга разлика е, че в еукариотите транскрипцията и преводът са разделени в пространството и времето. Транскрипцията се осъществява в ядрото, където преди - мРНК се синтезира и сплита. След това зрелата иРНК се изнася в цитоплазмата, където се извършва транслация. Това разделяне позволява по -обширна регулация на генната експресия.
Последици за биотехнологиите и нашите сплайсинг услуги
Разбирането на разликата между сплайсирането в бактериите и еукариотите е от решаващо значение за много биотехнологични приложения. Например, ако работите върху генната експресия в бактериите, не е нужно да се притеснявате твърде много за проблемите на сплайсирането, защото повечето гени са непрекъснати. Въпреки това, когато работите с еукариотни гени, трябва да гарантирате, че процесът на сплайсиране е правилно регулиран.
Като [сплайсинг] доставчик ние предлагаме широк спектър от услуги за сплайсиране, които могат да се погрижат както за бактериални, така и за еукариотични системи. НашитеСплайсиранеТехнологията е проектирана да обработва различни видове изисквания за сплайсиране. Независимо дали се занимавате със самостоятелни интрони в бактерии или сложната сплайсозома - медиирана сплайсиране в еукариотите, ние ви покрихме.
Ние също предоставямеЛистовеУслуги, които могат да бъдат полезни за работа с големи мащабни РНК или ДНК проби. И ако имате нужда от различни основни размери за вашите сплайсинг проекти, нашитеМножество основни размериОпцията ви позволява да персонализирате вашите изисквания.
Ако сте в биотехнологичната индустрия, академичните изследвания или всяка област, която включва генна експресия и сплайсиране, бихме искали да говорим с вас. Нашият екип от експерти може да ви помогне да се ориентирате в сложността на сплайсирането в различни организми и да намерите най -добрите решения за вашите проекти. Независимо дали тепърва започвате или търсите да оптимизирате съществуващите си процеси, ние сме тук, за да ви подкрепим. Така че, не се колебайте да посегнете и да започнете разговор за това как можем да работим заедно, за да постигнем вашите сплайсинг цели.
ЛИТЕРАТУРА
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Молекулярна биология на клетката. Garland Science.
- Berg, JM, Type, JL, & Strier, L. (2002). Биохимикали. Wh freeman.
- Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Молекулярна клетъчна биология. Wh freeman.
