Capitolo

Quali sono le caratteristiche dei geni eucariotici?

Il processo di splicing elimina gli introni dal trascritto di mRNA

Prima di lasciare il nucleo, il trascritto primario di un gene eucariotico va incontro a varie modifiche, tra cui la principale è la rimozione degli introni. Se queste sequenze di RNA non venissero eliminate, il risultato sarebbe la traduzione dell’mRNA in una sequenza amminoacidica molto diversa e, con ogni probabilità, una proteina non funzionante.

La rimozione degli introni e la giustapposizione degli esoni avviene attraverso un processo definito splicing dell’RNA, in cui intervengono particolari ribonucleoproteine nucleari (cioè molecole fatte di RNA e proteine) chiamate snRNP, che in inglese si pronuncia «snurp».

Esistono diversi tipi di snRNP, che raggiungono il pre-mRNA mentre viene trascritto e si legano ad esso riconoscendo particolari sequenze poste al confine tra introni ed esoni. Queste sequenze sono chiamate sequenze consenso e sono brevi tratti di DNA che compaiono, con poche differenze, in molti geni diversi. Una snRNP contiene una sequenza di basi complementare alla sequenza consenso presente all’estremità 5' del confine tra esone e introne, e si lega al pre-mRNA per complementarietà delle basi; un’altra snRNP si lega al pre-mRNA presso l’estremità 3' dello stesso confine (▶figura 4).

A questo punto, usando energia fornita dall’ATP, si aggiungono alcune proteine e si forma un voluminoso complesso RNA-proteine, definito spliceosoma. Questo complesso taglia il pre-mRNA, elimina gli introni e ricuce tra loro le estremità degli esoni, producendo l’mRNA maturo.

La maturazione del trascritto primario comporta anche l’aggiunta di un piccolo «cappuccio» all’estremità 5' e di una lunga «coda» all’estremità 3'. In genere il cappuccio è un nucleotide G, mentre la coda è una sequenza di circa 200 nucleotidi A (poliA). Cappuccio e coda servono per facilitare il legame con i ribosomi e per proteggere l’mRNA dall’attacco di enzimi idrolitici che potrebbero degradarlo. Per questo l’mRNA eucariotico maturo è più stabile e ha una durata più lunga di quello dei procarioti.

Dopo essere stato rielaborato, l’mRNA maturo lascia il nucleo attraverso i pori nucleari.

Figura
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Figura 4open

Lo spliceosoma: una macchina biochimica in grado di «tagliare e cucire» l’RNA

Il legame di una snRNP alle sequenze consenso che delimitano gli introni presenti nel pre-mRNA allinea il macchinario molecolare. In seguito, altre proteine si aggiungono al complesso, dando origine a uno spliceosoma. Questo meccanismo determina con estrema precisione l’esatta posizione in cui devono avvenire i tagli sul trascritto primario.

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