Процесс редактирования РНК

Описание: Редактирование РНК (также модификация РНК) — это молекулярный процесс, посредством которого некоторые клетки могут вносить дискретные изменения в определённые нуклеотидные последовательности в молекуле РНК после её генерации РНК-полимеразой. Это происходит у всех живых организмов и является одним из наиболее эволюционно консервативных свойств РНК. Редактирование РНК может включать в себя вставку, делецию и замену оснований нуклеотидов в молекуле РНК. Редактирование РНК встречается относительно редко, при этом распространённые формы процессинга РНК (например, сплайсинг, 5'-кэпирование и 3'-полиаденилирование) обычно не считаются редактированием. Оно может влиять на активность, локализацию, а также на стабильность РНК и связано с заболеваниями человека.

Редактирование РНК наблюдалось в некоторых молекулах тРНК, рРНК, мРНК или микроРНК эукариот и их вирусов, архей и прокариот.[5] Редактирование РНК происходит в клеточном ядре, а также в митохондриях и пластидах. У позвоночных редактирование встречается редко и обычно заключается в небольшом количестве изменений в последовательности затрагиваемых молекул. У других организмов, таких как кальмары, может происходить обширное редактирование (пан-редактирование); в некоторых случаях большая часть нуклеотидов в последовательности мРНК может быть результатом редактирования. К настоящему времени описано более 160 типов модификаций РНК.

Процессы редактирования РНК характеризуются большим молекулярным разнообразием, и некоторые из них, по-видимому, являются эволюционно недавними приобретениями, возникшими независимо. Разнообразие явлений редактирования РНК включает модификации азотистых оснований, такие как дезаминирование цитидина (C) в уридин (U) и аденозина (A) в инозин (I), а также нематричные добавления и вставки нуклеотидов. Редактирование РНК в мРНК эффективно изменяет аминокислотную последовательность кодируемого белка, делая её отличной от предсказываемой геномной последовательностью ДНК.

Редактирование РНК посредством добавления и удаления урацила было обнаружено в кинетопластах митохондрий Trypanosoma brucei. Поскольку этот процесс может затрагивать значительную часть участков гена, его иногда называют «пан-редактированием», чтобы отличать от локального редактирования одного или нескольких участков.

Пан-редактирование начинается с спаривания оснований нередактированного первичного транскрипта с направляющей РНК (гРНК), содержащей последовательности, комплементарные участкам вокруг точек вставки/делеции. Вновь образованный двухцепочечный участок затем окружается эдитосомой – крупным мультибелковым комплексом, катализирующим редактирование. Эдитосома раскрывает транскрипт на первом несовпадающем нуклеотиде и начинает вставку уридинов. Вставленные уридины спариваются с направляющей РНК, и вставка будет продолжаться до тех пор, пока в направляющей РНК присутствуют аминокислоты A или G, и останавливается при обнаружении аминокислот C или U. Вставленные нуклеотиды вызывают сдвиг рамки считывания и приводят к получению транслированного белка, который отличается от соответствующего гена.