MBE Flashcards
(51 cards)
Pregled post-transkripcione regulacije ekspresije gena
= Opšti princip reg. ekspresije - cis elementi i trans faktori
= Nema pasivne translacije transkriptoma u proteom - strogo regulisana
= Trans faktori - RBP i mnRNK
- Određuju sudbinu RNK
- Vezuju se za iRNK kotranskripciono
= Cis elementi - sekvence u iRNK koje vezuju RBP i mnRNK
- Same iRNK posjeduju ove elemente za sopstvenu regulaciju
- USER sekvence
- Kompletan set ovih USER sekvenci na iRNK = USER kod
= Post-transkripciona regulacija u nukleusu:
1) Splajsovanje (regulatori, splajsozom)
2) Alternativna obrada
- Alternativna inicijacija tsk (alt. promotori)
- Alternativno splajsovanje
- Alternativna terminacija tsk (alt. poliadenilacija)
3) Editovanje
- Alternativna obrada - large scale obrada transkripta
> Uključivanje različitih segmenata sa prekursora u finalni transkript
> 10-12 izoformi iRNK od jednog prekursora
> Proteinske izoforme obavljaju iste, slične ili različite funkcije
> Zavisi od faze razvića i od signala koje ćel. prima - dio integralnog programa razvića i diferencijacije ćel + omogućava odg. na sredinske stimuluse - Editovanje - small scale obrada transkripta
> Izmjena 1 NT drugim ili delecija/duplikacija 1 NT
» Najčešće izmjene:
1) A -> I
2) C -> U
= U post-tsk fazi regulacije sastav trans faktora određuje sudbinu transkripta -> dinamičan, stalno se mijenja
= Neki faktori trajno vezani, neki se smjenjuju
= cis elementi + trans faktori -> sudbina:
1) Ulazak iRNK u tsl pool
2) Lokalizacija
3) Skladištenje
4) Privremeno povlačenje iz tsl poola
5) Degradacija
= Proteini i mnRNK -> krajnji recipijenti mnogih signala iz spoljne sredine preko transdukcije signala - lokalizuje se i ubrzava odgovor na signale u odnosu na to da krajnji recipijent bude genom ili proteini u nukleusu
Pregled regulacije translacije
= Transkripti sa housekeeping gena i transkripti koji odgovaraju direktno na signal koji je primila ćelija -> jedini koji idu direktno da se translatiraju
= Ostali - transportuju se do određenog mjesta u ćeliji i translacija je reprimirana, bilo već u nukleusu ili po dolasku u citoplazmu
= Prvoj (pionirskoj) rundi translacije prethodi prvo veliko remodelovanje faktora iRNP
- Pionirska runda translacije služi za kontrolu kvaliteta iRNK
- Tokom nje se dešava drugo veliko remodelovanje faktora iRNP -> provjerava se postojanje prevremenog stop kodona, njegovo odsustvo, ili prisustvo drugih promjena koje onemogućavaju normalnu translaciju
= 2 vida reprimiranja translacije:
1) Globalno reprimiranje translacije (reprogramiranje translacije)
- Dio integralnog odgovora ćelije na stres
- Modifikuje se efikasnost tsl skoro svih iRNK u ćeliji - selektivno se translatiraju transkripti za proteine sa citoprotektivnom funkcijom
- Zasnivaju se na:
> > Modulaciji fosforilacije inicijacionih faktora translacije (kinazama i fosfatazama regulisanim stresom)
> > Proteolitičkoj degradaciji inicijacionih faktora translacije
- Modeli djelovanja:
> > Preko kinaze eIF2
> > Preko inhibicije mTOR puta
> > Preko tiRNK
- Formiraju se granule stresa, u koje se iRNK privremeno povlače iz translacionog pula
2) Utišavanje translacije specifičnih iRNK
- Pomoću miRNK
- RNK interferencijom
- Pomoću specifičnih RBP
- Ovi faktori prepoznaju specifične regulatorne elemente u iRNK, najviše u 3’UTR-u
- Reprimacija je ugl reverzibilna
- 2 strategije koje koriste RBP:
- Vezivanje za regulatorne elemente (određene 2 strukture) u 5’UTR-u -> onemogućava ribozomu da pretražuje iRNK za start kodon
> > Ova represija se otklanja vezivanjem specifične miRNK
- Vezivanje za regulatorne elemente u 3’UTR-u -> regrutuju proteine koji interferiraju sa funkcijom eIF4E i na neki način onemogućavaju formiranje kružne, translaciono sposobne strukture
> > Česće korišćena strategija
> > RBP se mogu vezivati kooperativno -> kombinatorna kontrola nad regulacijom
Faktori iRNP čestica - vrste i uloga
= Faktori iRNP čestica - RBP i male nekodirajuće RNK
= Specifične i dinamične interakcije sa kodirajućim, nekodirajućim i netranslatirajućim regionima iRNK
= Specifičnost i afinitet vezivanja RBP za iRNK - zbog modularne organizacije RBD (kombinacija, raspored i kooperativno djelovanje različitih RBD u okviru jednog RBP)
- Dalje se modifikuju pomoćnim domenima RBP
= Oni određuju sudbinu iRNK
= Neki ostaju trajno vezani, neki samo u određenom periodu životnog ciklusa
Proteini iRNP koji se vezuju za 5’ kapu i poli-A rep
= Različiti u nukleusu i u citoplazmi
= 5’ kapa - neposredno nakon formiranja se vezuje odgovarajući protein u nukleusu (CBC20/80)
- U citoplazmi biva zamijenjen eIF4E proteinom (mada u skripti piše eIF2, vidjeću kad bude degradacija)
= Poli-A rep - poli-A vezujući proteini (PABP) koji su različiti u nukleusu (PABPN) i u citoplazmi (PABPC)
Proteini koji se vezuju cijelom dužinom iRNK
= Proteini Y boksa
= Učestvuju u regulaciji više procesa u metabolizmu iRNK - transkripcije, lokalizacije, translacije
= Niska koncentracija -> aktivira translaciju
= Visoka koncentracija -> inhibira translaciju
Proteini koji se vezuju za specifične pozicije nezavisno od sekvence
= Proteini EJC kompleksa
= Vezuju se za splajsovane iRNK 20-50 nt uzvodno od granica egzon-egzon
- Neposredno nakon splajsovanja
= Uloge:
- pomaže splajsozomu da prepozna egzone
- stimuliše transport iRNP iz nukleusa u citoplazmu
= EJC u ORF - stimuliše regrutovanje male SJ ribozoma (40s), + efekat na efikasnost tsl
= EJC u 3’UTR - signal za degradaciju ćelije mehanizmom degradacije posredovane prevremenim STOP kodonom
= Dinamična asocijacija sa iRNK
Proteini koji prepoznaju specifične sekvence
= Prepoznaju USER sekvence (netranslatirajuće elemente za regulaciju)
- Najčešće u 3’UTR-u (mada ih ima i u ostatku iRNK)
- Njihova kombinacija -> USER kod koji je specifičan za tu iRNK
- USER kod određuje potencijalni sastav faktora i time sudbinu iRNK
= Primjeri:
1) Proteini hn iRNP (heterogenih nukleusnih iRNP) -> iRNP koje nisu ni snRNP, ni snoRNP
2) Proteini SR - uloga u splajsovanju i regulaciji AS, stimulaciji tsl i pokretanja degradacije
3) Proteini TIA-1 i TIAR -> učestvuju u formiranju granula stresa
= iRNK sadrži kako informacije za sintezu proteina, tako i informacije za sopstvenu regulaciju
mikroRNK
= Mali regulatorni molekuli RNK
= Nastaju od jednolančanih prekursora u formi ukosnice koje sijeku proteini Droša i Dajser
= Interakcija sa proteinima Argonaut -> miRISC utišavajući kompleks
= Nesavršeno sparivanje sa RNK na osnovu komplementarnosti sekvenci
= Najčešće negativno reguliše translaciju i/ili je destabiliše
- Postoje i neke sa pozitivnim uticajem na tsl
> Kada dođe do reprimiranja tsl spec. iRNK vezivanjem RBP za USER u 5’UTR -> miRNK dovodi do disociranja
> miRNK stimuliše tsl sa TOP operona u fiziološkim uslovima (reg. sekv. u 5’UTR)
RNK vezivni proteini (RBP)
= Proteini koji imaju ključnu ulogu u post-transkripcionoj regulaciji ekspresije gena
= Domenska struktura sa modularnom organizacijom:
- RNK vezujući domeni (RBD)
- Između njih veznici (linkeri)
- Pomoćni domen(i)
RNK-vezujući domeni
= Direktna interakcija sa RNK na osnovu specifične sekvence, pozicije ili 2 strukture
= Modularna organizacija - broj, kombinacija, raspored i kooperativno djelovanje RBD obezbjeđuju specifičnost vezivanja za iRNK
- Ovako se pravi jedinstvena površina koja može da interaguje sa specifičnom sekvencom ili sekundarnom strukturom u RNK
Linkeri (veznici)
= Niz AK između dva RBD
= Dugi veznici - nemaju specifičnu strukturu prije vezivanja za supstrat
- Omogućavaju prepoznavanje različitih target sekvenci na jednom ili više RNK molekula
= Kratki veznici - omogućavaju vezivanje 2 RBD za kontinuirani niz NT u ciljnoj RNK
Pomoćni domeni RBP
= Protein-protein interakcije, primanje signala pomoću post-translacionih modifikacija (koje zatim modulišu funkcionisanje RBP) ili katalitička funkcija (helikazna, dezaminozna, endonukleazna…)
= Primjeri:
- ADARB1 protein i proteinska kinaza R - posjeduju katalitičke domene
» Vezuju se za dsRNK
» Autoregulacija katalitičke aktivnosti - kada nisu vezani za dsRNK, RNK-vezujući domen inhibira katalitičku aktivnost
» Vezivanje za supstrat -> konformaciona promjena -> enzimski domen može da obavlja katalitičku funkciju
= Različiti RBP mogu prepoznavati:
- 5’ kapu i poli A rep
- Pozicije nezavisno od sekvence (EJC kompleks)
- Mogu se vezivati cijelom dužinom (Y boks)
- Specifične strukture ili sekvence (USER sekvence) (hn iRNP, proteini SR, TIA-1, TIAR)
RNK operoni
= Prokariotski genomi -> DNK operoni (funkcionalno povezani geni koji se transkribuju sa jednog promotora i zajednički su regulisani)
- Policistronske iRNK
- Omogućava brz odg ćelije na signale
= Eukarioti - monocistronske RNK (1 gen -> 1 transkript)
- Kod eukariota se koordinacija sinteze funkcionalno povezanih gena vrši na nivou transkripata
= RNK operoni - skup transkripata koji kodiraju proteine koji učestvuju u istom metaboličkom putu/formiraju neki multimerni protein, i čija je translacija zajednički regulisana skupom RBP
= Funkcionalno povezane iRNK imaju iste regulatorne elemente koje prepoznaju isti RBP - sinhronizuju sintezu proteina sa njih
= Prednosti RNK operona:
- Mnogi proteini u eukariotskim ćelijama su multifunkcionalni
- Regulacija na nivou transkripata omogućava da 1 RNK može biti član više različitih RNK operona, zavisno od sastava RBP koji je regulišu
- Veliki broj regulatornih elemenata + kombinatorna kontrola (1 molekul u kombinaciji sa drugim molekulima reguliše ekspresiju različitih gena, rezultat zavisi od kombinacije regulatornih molekula) -> 1 RNK članica više RNK operona
- Povećava se fleksibilnost i plastičnost ekspresije -> povećava se informacioni potencijal genoma
Alternativno splajsovanje - značaj i kompleksnost procesa
= AS = forma alternativne obrade koja podrazumijeva različito kombinovanje egzona
= Glavni mehanizam povećavanja informacionog potencijala genoma
= Rearanžman na velikoj skali
= Otkriveno na primjeru gena za imunoglobuline
= Podliježu mu transkripti koje prepisuje RNK Pol II (prekursori):
- iRNK
- neke lncRNK
= Rezultat AS:
- Alt. iRNK od kojih nastaju različite proteinske izoforme
- Alt. iRNK od kojih nastaju iste proteinske izoforme, ali su iRNK različito regulisane
= Služi i za ON-OFF regulaciju ekspresije gena - 1 iRNK izoforma se translatira u protein, a druga se degraduje mehanizmom NMD (prevremeni STOP kodon)
= AS - razvojno i tkivno specifična -> dio integralnog programa za razviće i diferencijaciju ćelija
= Obrasci AS su podložni promjenama na osnovu signala koje ćel. prima
= Šta podrazumijeva AS:
- Produžavanje egzona uključivanjem dijela introna (na osnovu korišćenja alternativnih 5’ i 3’ mjesta splajsovanja u intronima)
- Uključivanje/isključivanje kompletnog egzona (kasetni egzoni)
- Zadržavanje kompletnog introna
- [Istovremeno korišćenje 2 alternativna egzona (kada nastaje smjesa dvije različite iRNK)]
= AS u protein-kodirajućim regionima
- 80% događaja AS
- Različite proteinske izoforme sa istim, sličnim ili antagonističkim f-jama
= AS u 3’ i 5’ UTR-u
- Iste proteinske izoforme, ali se razl. iRNK izoforme različito regulišu i vezuju različite faktore -> razl. sudbina
= 30% događaja AS -> iRNK sa prevremenim STOP kodonom, pokreće se NMD mehanizam degradacije
- ON-OFF regulacija ekspresije
= Usložnjavanje procesa AS -> jako važno sa evolucionog aspekta
- Kod sisara najviše događaja AS u CNS
= Greške u AS izazvane različitim mutacijama -> oboljenja
= Konstitutivni vs regulisani događaji AS
- Neki geni uvijek daju više od 1 izoforme iRNK/proteina (uvijek se AS na određeni način), dok kod drugih obrazac AS zavisi od faze razvića, tipa ćelije i signala koje ona prima
= AS je precizno regulisan proces
= Zadaci splajsozoma:
- Prepoznavanje 5’ i 3’ mjesta splajsovanja
- Prepoznavanje mjesta grananja praćenog polipirimidinskim nizom
» Kratke, konsenzusne sekvence
- Raspoznavanje “pravih” od pseudoegzona (sekvence slične mjestima splajsovanja unutar introna)
= Faktori koji utiču na regulaciju AS:
- Jačina mjesta splajsovanja
» 5’ mjesto splajsovanja = konsenzusna sekvenca
»» Njegova jačina zavisi od komplementarnosti sa U1 snRNK
» 3’ mjesto splajsovanja -> jačina zavisi od dužine polipirimidinskog niza koji je nizvodno od mjesta grananja (duži niz -> jače mjesto)
- Kompeticija između mjesta splajsovanja (kod kasetnih egzona - primjer gena kod Drosophila, gdje se uključuje po 1 egzon iz 4 klastera alternativnih egzona)
» Mjesto spajanja - ispred svakog klastera egzona
» Mjesto selektovanja - ispred svakog zasebnog egzona
» Komplementarna - prave dvolančani hibrid -> egzon nizvodno od mjesta selektovanja biva uključen u zrelu iRNK
- Interakcija regulatornih elemenata u pre-iRNK sa trans faktorima (zavisi, dakle, i od njihovog sastava i koncentracije)
- Brzina elongacije transkripcije
- Lokalna struktura hromatina
Regulacija AS - cis elementi i trans faktori
= pre-iRNK ima cis elemente (regulatorne sekvence) koje pomažu splajsozomu da napravi konačnu odluku o tome koje egzone uključuje u konačni transkript, a koje ne
= cis elementi:
- Pojačivači (intronski i egzonski) - vezuju pozitivne regulatore splajsovanja
- Prigušivači (intronski i egzonski) - vezuju negativne regulatore splajsovanja
= trans faktori:
- Aktivatori
- Represori
= Svaki egzon ima jedinstveni kod splajsovanja - jedinstvenu kombinaciju regulatornih sekvenci, i od kombinatornog efekta trans faktora koji se vezuju za ove sekvence zavisi da li će egzon biti uključen
SR proteini
= Pozitivni regulatori splajsovanja
= RNK vezujući domen
= Pomoćni domen = RS domen, koji ima AK ostatke koji bivaju fosforilisani, i tako se reguliše njihova funkcija
= RS domen ostvaruje interakcije sa proteinima iz U1 snRNP i U2AF i tako pomaže regrutovanje komponenti splajsozoma
= Mogu i da antagonizuju efekat represora
= Pored regulacije alternativnog splajsovanja, učestvuju i u regulaciji konstitutivnog splajsovanja
= Druge funkcije:
- Obilježavaju egzone u dugačkim pre-iRNK
- Neki ostaju vezani za iRNK nakon prelaska u citoplazmu i tu:
> Stimulišu translaciju
> Učestvuju u brzoj degradaciji iRNK sa prevremenim STOP kodonom (NMD model degradacije)
hnRNP (heterogene ribonukleoproteinske partikule)
= RNP koje u svom sastavu imaju neke RNK koje ne ulaze u sastav nekih drugih definisanih RNP, poput snRNP i snoRNP
= Negativni regulatori splajsovanja
= RNK vezivni domen
= Pomoćni domen bogat glicinom - favorizuju prepoznavanje sličnih domena u faktorima splajsovanja
= Učestvuju i u regulaciji konstitutivnog splajsovanja
= hnRNPI = PTB (Polypirimidine Tract Binding protein)
= Različiti modeli represije:
1) Direktno blokiranje regrutovanja komponenti splajsozoma - njihovo mjesto vezivanja se poklapa sa mjestom vezivanja komponenti splajsozoma (npr. PTB)
2) Direktna kompeticija između pojačivača i prigušivača splajsovanja - sekvence se djelimično preklapaju ili su jako blizu, te vezivanje represora onemogućava vezivanje aktivatora splajsovanja
3) Utišavanje savijanjem egzona - identične prigušivačke sekvence sa dvije strane egzona -> dimerizacija represora -> savijanje sekvence -> egzon nevidljiv za splajsozom
4) Utišavanje kooperativnim vezivanjem - vezivanje jednog visoko-afinitetnog represora stimuliše vezivanje drugih represora -> prekrivanje čitave egzonske sekvence -> egzon nevidljiv za splajsozom
Master regulatori splajsovanja
= Tkivno-specifični regulatori splajsovanja koji djeluju na veći broj događaja splajsovanja
= Važni za identitet ćelije i obrasce splajsovanja tipične za taj tip ćelije
= Proteini familija NOVA (neuroni), FOX (fibroblasti u mišićima), CELF (mozak, skeletni i srčani mišići), MBNL (skeletne i srčane mišićne ćel), Hu (neuroni)
= Relativna koncentracija trans faktora i njihovo kombinatorno djelovanje utiču na konačnu odluku o splajsovanju (neki faktori mogu djelovati i kao aktivatori i kao represori, zavisno od toga gdje se vežu i kakav je relativni sastav različitih faktora koji se vezuju)
Značaj kinetike elongacije tsk za regulaciju AS
= Transkripcija i alternativna obrada su prostorno i vremenski povezani procesi -> međusobno se regulišu
= Koordinacija ovih procesa je obezbijeđena obrascem fosforilacije CTD Pol II, koji interaguje sa komponentama kompleksa za alt. obradu pre-iRNK
- Ovi faktori stimulišu elongaciju transkripcije, a neki faktori elongacije tsk utiču na alternativnu obradu
= Obilježavanje mjesta splajsovanja i njegovi događaji se odvijaju kotranskripciono -> procesi zavise od brzine elongacije
= Uticaj brzine elongacije - prostornim savijanjem transkripta, što utiče na dostupnost vezivnih mjesta za komponente splajsozoma
= Egzoni koji na neki način ostanu privezani za elongacioni transkripcioni kompleks bivaju uključeni u zrelu iRNK
- Glavni mehanizam “privezivanja” je brzina elongacije -> u odsustvu regulatora splajsovanja:
> Brz prelazak Pol II preko egzona -> njegovo isključivanje
> Spora transkripcija -> uključivanje egzona
Jačina mjesta splajsovanja
= 2 egzona, uzvodni sa slabijim 3’ mjestom splajsovanja, nizvodni sa jačim 3’ mjestom splajsovanja
= Brza transkripcija -> preskače se prvi egzon, zato što nema vremena da se regrutuju komponente splajsovanja na to mjesto
= Spora transkripcija -> prvi egzon uključen, zato što ima dovoljno vremena za regrutaciju komponenti splajsovanja, i favorizuje se uključivanje uzvodnog egzona
Regulatori splajsovanja
= 2 egzona sa jednakom jačinom 3’ mjesta splajsovanja
= Uzvodni intron sadrži slabi prigušivač
= Brza elongacija -> nema vremena za regrutaciju represora -> uključivanje oba egzona
= Spora elongacija -> regrutacija represora -> isključivanje prvog egzona nizvodno od introna
Značaj strukture hromatina za regulaciju AS
= Lokalna struktura hromatina - ključni modulator AS i faktor koji može uticati na elongaciju transkripcije
= Načini:
1) Interakcija kompleksa koji utiču na strukturu hromatina (kompleksa za remodelovanje nukleozoma + enzima za modifikaciju N-krajeva histona) sa komponentama splajsozoma ili Pol II (koja regrutuje faktore splajsovanja) -> pomaganje njihovog asembliranja
2) Markiranje egzona pozicioniranjem nukleozoma - nukleozomi češći na granicama egzon-intron
- Izolovani egzoni sa dugim intronima - veće prisustvo nukleozoma nego kod bliže pozicioniranih egzona
- Egzoni koji se alternativno uključuju - bogatiji nukleozomima nego oni koji se alt. isključuju
- Jače pozicioniranje nukleozoma tamo gdje su slabija mjesta splajsovanja
3) Modifikacije histona - neke su prisutnije u egzonima nego u intronima, i mogu uticati na to da li će neki egzon biti uključen ili ne
- Utiču na regulaciju:
> modulacijom brzine elongacije
> regrutovanjem faktora splajsovanja (modifikacije = vezivna mjesta za adaptorne proteine, koji regrutuju faktore spl.)
» Slučaj sa adaptornim proteinom za PTB - jedna modifikacija regrutuje adaptorni protein (zatim PTB -> isključivanje egzona), druga ga ne regrutuje (nema PTB -> uključivanje egzona)
4) Metilacija DNK - direktno ili indirektno (preko modifikacije histona sa kojom je povezana) utiče na odabir mjesta splajsovanja
5) Duge ncRNK - neke su uključene u formiranje strukture hromatina -> asociraju se sa regionima gena koji se alternativno splajsuju
= Ovi različiti epigenetički mehanizmi regulacije se kombinuju
- 1 gen sa 3 egzona:
> 2 se konstitutivno splajsuju
> 1 alternativni egzon
- Oni koji se splajsuju, na nukleozomima koji ih obilježavaju imaju određenu modifikaciju
- Alternativni:
> Ako ima modifikaciju, Pol II usporava preko njega -> uključen
> Ako nema modifikaciju, Pol II “preleti” -
isključen
= Ove modifikacije nisu samostalne determinante ishoda splajsovanja, nego njegovi modulatori
= Epigenetičke modifikacije rade zajedno sa cis-elementima kako bi pojačali njihov efekat (npr. češće su kod slabih mjesta splajsovanja)
= Složena mreža komunikacije između iRNK i hromatina
= Epigenetički mehanizmi -> memorija za obrazac alternativnog splajsovanja
- Obrazac alternativnog splajsovanja nije determinisan cis-elementima, jer su oni isti u svakoj ćel.
- Epigenetički mehanizmi dopuštaju ćelijskoj liniji da “pamti” obrazac splajsovanja, kao i da ga promijeni tokom razvića
ADAR proteini
= ADAR proteini = adenozin dezaminaze
- Dezaminacija adenozina -> inozin
- Proces editovanja
= 3 gena za ADAR proteine -> ADAR 1, 2, 3 (ADAR, ADARB1 i ADARB2)
= Esencijalni geni
= Domeni:
- RNK-vezivni domen
> Vezivanje za dvolančanu strukturu RNK
- Pomoćni (katalitički) domen
- Pomoćni domeni vezani za specifičnu f
> Npr. zed-alfa domen kod ADAR1
= ADAR 1 i 2 - eksprimiraju se u skoro svim ćelijama, najviše u mozgu
- Aktivni u formi homodimera
= ADAR1 - 2 izoforme:
1) ADAR1L
2) ADAR1S
= ADAR3 - eksprimira se samo u mozgu
- Ne formira homodimere
- Nedovoljno poznata f - vrv represor aktivnosti ADAR1 i 2
= Svi se lokalizuju u nukleusu, osim ADAR1L (u citoplazmi, inducibilna forma - formira se samo kad je povećana produkcija interferona)
= Prepoznaju intramolekulske dvolančane strukture duže od 20bp
= Efikasnost editovanja - zavisi od stabilnosti i strukture dsRNK
- Duge perfektne dsRNK -> nespecifično editovanje na mnogo mjesta (hipereditovanje)
- Kraće ili duže neperfektne dsRNK -> specifično editovanje, na manjem broju tačno određenih mjesta
= Rezultat aktivnosti = promjena informacionog sadržaja RNK (ako je u okviru kodirajućeg regiona)
- Inozin se sparuje sa citozinom (splajsozom i translaciona mašinerija ga “čitaju” kao G guanozin)
= Moguća i promjena sekundarne strukture i stabilnosti iRNK -> promjena njene sudbine (promjena interakcije sa proteinima)
- Naročito često kod hipereditovanja
Mjesto specifično A-I editovanje
= Specifična dezaminacija jednog ili nekoliko adenozina, na tačno određenim pozicijama (tačno se zna koji se adenozin edituje)
= U protein kodirajućim regionima najčešće => rekodiranje
= Kraće ili duže neperfektne dsRNK
= Zbog specifičnosti - poznati efekti ovog editovanja na f-ju proteina
= Funkcija = diverzifikacija proteoma
= Rezultat: proteinske izoforme koje vrše istu funkciju sa različitom efikasnošću
= Primjer:
- AMPA receptor za glutamat, koji je po prirodi jonski kanal za Ca2+
> Uloga: brza ekscitatorna transmisija u neuronima CNS
> Editovanje se dešava u Q/R mjestu (promjena 1 AK Gln -> Arg)
> Rezultat:
» R (arginin) čini kanal nepropustljivim za Ca2+
» Promjena unutarćelijskog transporta subjedinica kanala i njihovog asembliranja
Hipereditovanje
= Visokoefikasno i neselektivno editovanje velikog broja adenozina
= Duge perfektne dsRNK
- Ugl. invertovani Alu ponovci u intronima i netranslatirajućim dijelovima gena
= Uloge:
- Raspoznavanje sopstvene od strane dsRNK (retrovirusi i RNK transpozoni)
- Diverzifikacija proteoma
- Regulacija ekspresije konkretnih gena
- Suprimiranje stvaranje circRNK (hipereditovani transkripti remete sparivanje introna koji okružuju egzone -> onemogućeno splajsovanje unazad)
= Detekcija dsRNK u ćel pomoću ćelijskih senzora -> aktivacija proteina MAVS -> aktivacija puta za produkciju interferona -> suprimirana virusna infekcija
= Hipereditovanje sopstvene dsRNK -> onemogućena polimerizacija MDA5 (što aktivira MAVS) -> ne aktivira se MAVS -> nema prenosa signala za produkciju interferona
= Evolutivna uloga hipereditovanja -> egzonizacija Alu elemenata -> nastanak novih egzona
- Nastanak novih mjesta splajsovanja pomoću editovanja u invertovanim Alu ponovcima
= Tudor-SN -> degradacija hipereditovanih transkripata
- Prepoznaje RNK koje sadrže inozin -> preferencijalno sječenje oba lanca dsRNK sa većim brojem I-U BP
- Kontrola ekspresije gena koji nose ponovljene Alu ili LINE sekvence
= Regulacija ekspresije konkretnog gena - hipereditovana RNK se može zadržati u iRNP i otići u citoplazmu tek kada ćel. dobije signal da joj je potrebna njena ekspresija
- Npr. Gen za katjonski transporter
> 2 izoforme iRNK:
1) Kratak 3’UTR - direktno se transportuje u citoplazmu
2) Dug 3’UTR sa invertovanim Alu ponovcima - hipereditovanje i zadržavanje u RNP (nukleusnom tijelu = parapjega*)
- Parapjega - nukleusno tijelo (RNP) koja vrši nukleusnu retenciju hipereditovanih transkripata
= Potka = 1 lncRNK
= Za potku se vezuju različiti proteini, koji zatim mogu da vežu hipereditovane transkripte i zadrže ih tu
= Markeri za započet proces diferencijacije - nukleusna retencija ugl. u diferenciranim ćelijama
> Signal za povećanu potrebu za transporterom dolazi do parapjege -> odsijecanje dugog 3’UTR-a + dodavanje novog poli-A repa -> nastaje kratka izoforma iRNK
Katjonski transporteri - ćeliju snabdijevaju prekursorima za NO -> odgovor na stres
Translaciona regulacija specifičnih iRNK
= Reprimacija translacije - reverzibilna
- Zaustavlja se do trenutka kada je ćel. potreban taj specifičan protein
= Načini regulacije tsl spec. iRNK:
- Pomoću specifičnih RBP
- RNK interferencijom
- Pomoću miRNK
RBP
= 2 strategije:
- Vezivanje za USER sekvence u 5’ UTR-u
- Ugl. prepoznavanje 2 struktura
- Blokira ribozom od pretraživanja iRNK za START kodonom
- Uklanja se pomoću miRNK
- Vezivanje za USER sekvence u 3’ UTR-u
- Češća strategija
- Regrutuju proteine koji interferiraju sa f-jom eIF4E
- Molekulski mehanizmi:
1) Kompetitivna inhibicija vezivanja eIF4E za eIF4G
> Proteini 4EBP - jak afinitet za vezivanje eIF4E
> Postoji kružna struktura, ali nema tsl - onemogućeno vezivanje eIF3 za eIF4G -> nema regrutacije male SJ ribozoma
> Aktivacija tsl - fosforilacija 4EBP -> gubljenje afiniteta za eIF4E -> veže se eIF4G
2) Kompetitivna inhibicija vezivanja eIF4E za 5’ kapu
> Regrutacija alt. proteina koji se vezuje za 5’ kapu umjesto eIF4E - nema sposobnost vezivanja eIF4G
> Reprimacija tsl maternalnih iRNK u ranom embrionu (oocite)
3) Citoplazmatično skraćivanje poli-A repa
> CPE elemente u 3’ UTR-u prepoznaje CPEB protein -> regrutacija PARN deadenilaze -> tsl. neaktivnost (nedovoljno PABP -> nemogućnost interakcije sa eIF4G)
> Suština - previše skraćen poli-A rep -> nema dovoljno PABP da bi se ostvarila stabilna kružna struktura
Unutarćelijski transport iRNK i lokalizovana translacija
= Prostorna regulacija translacije - postiže se unutarćel. transportom iRNK do tačno određenih mjesta u ćel. i njihovom lokalizovanom translacijom
= Fleksibilnost u određivanju tačnog mjesta i vremena sinteze proteina
= Fenomeni konzervisani kod vrsta
- Integralni za:
> Određivanje sudbine ćel
> Kretanje ćel.
> Morfologiju i funkcionalnu polarizaciju ćel. (naročito visoko polarizovanih)
= Transport - aktivan, usmjeren
- Motorni proteini i polarizovan citoskelet
- iRNK se usidrava i štiti se od degradacije
= Procesi povezani za reprimiranjem translacije -> tsl se vrši samo na krajnjem odredištu, u skladu sa signalima koje ćel. prima (prostorna i vrem. kontrola)
= Kod za lokalizaciju - USER (regulatorne) sekvence na iRNK
- Prepoznaju ih faktori -> formiranje L-RNP sa iRNK
- Faktori L-RNP + drugi proteini -> instrukcije za citoskelet, motorne proteine i translacioni aparat - o tome gdje ćel. treba da se transportuje i kada treba da se aktivira tsl
- Različiti signali mogu modifikovati transport L-RNP -> prostorno i vremenski regulisana sinteza u skladu sa potrebama ćel
= Translaciona represija - pomoću represora
= Aktivnost faktora za lokalizaciju+transport iRNK i represiju tsl - koordinisano regulisana
1) Jednim faktorom
2) Pomoću više faktora
= Funkcionalno povezane RNK - kolokalizovane -> RNK operoni
- Identični faktori regulacije
- Prednosti:
1) Zajednička regulacija
2) Lakše formiranje makromolekulskog kompleksa koji kodiraju zbog fizičke blizine
3) Viša koncentracija rastućih polipeptida -> promovisanje kotranslacione interakcije i brže formiranje kompleksa
- Sprječava pojavu alternativnih puteva savijanja proteina
- Sprječava neželjene interakcije polipeptida sa kompetirajućim komponentama
- Ubrzava odg. na signale
Primjer - iRNK za betaaktin
= Sinteza monomera aktina
= Lokalizuje u mjestima polimerizacije aktina -> tamo gdje su monomeri potrebni
= Mioblasti: iRNK za betaaktin se lokalizuje u vodećem kraju ćel -> polimerizacija betaaktina u aktinsku citoskeletnu mrežu -> gura ćel. memb. -> kretanje ćel.
= Koordinacija lokalizacije i represije tsl - 1 faktor
- Vezuje se za regulatorni element u 3’UTR - zipkod
- Vezuje se tokom tsk -> formirani L-RNP se transportuje iz nukleusa u citoplazmu -> asembliranje sa motornim proteinima i transport niz citoskelet -> vodeći kraj ćel -> aktivacija tsl
- Aktivacija tsl - pomoću kinaze
> Fosforilacija faktora -> on napušta iRNK -> omogućeno asembliranje tsl mašinerije -> sinteza aktina
Globalna regulacija translacije - Proteinske kinaze eIF2
= Proteinske kinaze eIF2 = senzori stresa
- Fosforilacija kinaza eIF2 - marker stresa
- Defosforilacija kinaza eIF2 - marker reparacije stresa
= eIF2 + GTP + inic. tRNK = ternarni kompleks
- Vezuje se za dio budućeg P mjesta na maloj SJ ribozoma -> pretraživanje RNK za START kodon -> inic. tRNK nalazi kodon za svoj antikodon -> pridruživanje velike SJ ribozoma -> prvi checkpoint
- Prvi checkpoint: ako je ispravno sparivanje kodon-antikodon, GTP postavljen tako da interaguje sa faktor vezujućim centrom VSJ ribozoma -> hidroliza GTP -> eIF2-GDP (inaktivan eIF2)
= Recikliranje eIF2 -> mora se zamijeniti GDP GTP-om da bi mogao opet da se koristi
- Pomoću faktora eIF2B (faktor za zamjenu G nukleotida)
- Fosforilacija eIF2 od strane kinaza -> povećanje afiniteta eIF2 za eIF2B -> ostaje vezan
- Manja koncentracija eIF2B u ćel. nego eIF2 -> ubrzo fosforilisani eIF2 zarobljavaju sve eIF2B u ćel -> onemogućena reciklaža eIF2 faktora -> reprimiranje translacije svih iRNK čija tsl zavisi od 5’ kape
= Globalna represija translacije proteina (reprogramiranje translacije)
= iRNK na koje ne utiče ovo - iRNK sa IRES sekvencama - sekvence koje direktno regrutuju ribozome (bez potrebe za skeniranjem) i omogućavaju tsl pri odgovoru na stres
- iRNK sa citoprotektivnih proteina
= Fosforilisani eIF2, osim što zarobljava eIF2B, takođe indukuje formiranje granula stresa
= Proteinske kinaze:
1) HRI - zaustavlja sintezu globina ukoliko nije usklađena sa sintezom hema -> odgovor na osmotski i toplotni šok
2) PEKR - senzor za virusne infekcije
Globalna regulacija translacije - mTOR
= mTOR = proteinska kinaza koja stimuliše rast ćelije stimulacijom translacije
= Globalno reprogramiranje kao odg na stres -> inaktivacija mTOR kinaze
= Odgovara na veliki broj signala koji ćel prima
- Uloga: usklađivanje rasta ćelije i aktivnosti proteina sa signalima koje ćel. prima
= Aktivan mTOR - stimuliše translaciju djelovanjem na dvije grupe supstrata:
1) Supstrate koji direktno regulišu translaciju:
- 4EBP - fosforilacijom gubi afinitet za eIF4E, čime se omogućava vezivanje eIF4G i translacija
- S6K (kinazu S6) - fosforilacijom se olakšava regrutacija ribozoma na TOP operon - operon sa koga se sintetišu proteini translacione mašinerije
2) Supstrate koji indirektno regulišu translaciju: TF, tRNK, faktori translacije…
= Regulacija aktivnosti mTOR-a:
1) Rheb protein:
- Rheb-GTP -> aktivacija mTOR
- Rheb-GDP -> ne aktivira se mTOR
2) Heterodimerni kompleks tuberozne skleroze (TSC1/TSC2 kompleks):
- Aktivan -> hidroliza GTP na Rheb -> Rheb-GDP -> neaktivan mTOR
- Neaktivan -> nema hidrolize -> Rheb-GTP -> aktivan mTOR
= Fiziološki uslovi:
- Faktori rasta -> receptor -> inhibirana aktivnost TSC1/TSC2 -> nema hidrolize GTP -> Rheb-GTP -> aktivan mTOR
= Stres/loši energetski uslovi:
- Aktivacija aktivnosti TSC1/TSC2 -> hidroliza GTP -> Rheb-GDP -> inaktivacija mTOR
Globalna regulacija translacije - tiRNK
= tiRNK - RNK molekuli formirani sječenjem tRNK na dvije polovine od strane angiogenina
= Angiogenin - protein koji utiče na diferencijaciju ćelija endotela krvnih sudova
- Važan i za odg. ćel. na stres
- Ćelija može da ga sekretuje -> signal za okolne ćel. da pokrenu stresni odgovor
= tRNK -> 2 tiRNK: 5’ i 3’ tiRNK
- 5’ tiRNK - uloga u reprimiranju translacije
= 5’ tiRNK ima na 5’ kraju TOG sekvencu (5 G NT) -> G kvadripleks struktura
- Tetramolekularni 5’ tiRNK kompleks -> interakcija sa proteinom Y-boksa YB1 (sa domenom za int. sa eIF4G) -> eIF4G napušta iRNK -> YB1 protein se vezuje za iRNK -> pokretanje agregacije i formiranja granule stresa
= Granula stresa koja se formira efikasnije zarobljava iRNK sa IRES sekvencama nego iRNK čija tsl zavisi od 5’ kape
Granule stresa
= Granule stresa = RNP koje se sastoje od RNK molekula, inicijacionih faktora tsl i drugih proteina koji stupaju u međusobne interakcije i prave agregate
- Važni TIA1 i TIAR proteini - imaju neuređene domene nalik prionima -> međusobna interakcija -> agregacija -> nukleacija granula stresa
= Fazno separatisani agregati -> organele bez membrane
= Sastav granula stresa dinamičan - proteini ulaze i izlaze
= Proteini markeri granula stresa:
- eIF4E
- eIF4G
- eIF3
- Mala SJ ribozoma
= Fiziološki okidači za formiranje granula stresa:
- Fosforilacija eIF2
- Inaktivacija mTOR
- Stvaranje tiRNK
= Fosforilacija eIF2
- Zaustavljanje procesa tsl -> vezivanje RBP za različite iRNK i njihova međusobna interakcija (naročito važni TIA1 i TIAR) -> agregacija, nukleacija granula stresa
= Stvaranje tiRNK
- 5’ tiRNK vezuju YB1 -> disocijacija eIF4G i vezivanje YB1 za iRNK -> pokretanje agregacije i formiranja granule stresa
= Povlačenje RNK u granule stresa - reverzibilan proces
- Ako ćel. adekvatno odg. na stres i oporavi se -> deasembliranje granula stresa -> RNK se vraćaju u translacioni pool
- Ako se ćel. ne oporavi -> proteini iz granula stresa signaliziraju pokretanje programirane ćelijske smrti
= Globalnost regulacije translacije - reprogramiranje tsl:
- iRNK iz TOP operona (važan za sintezu proteina tsl mašinerije) - imaju u 5’UTR-u sekvencu za koju kompetiraju jedna miRNK i TIA protein
- Fiziološki uslovi:
> miRNK se veže za sekvencu u 5’UTR -> stimulacija tsl
- Stres:
> Zaustavljena aktivnost mTOR + zarobljavanje eIF2B -> smanjena produkcija ribozomskih proteina i stopa tsl generalno -> vezivanje TIA proteina za sekvencu u 5’UTR -> formiranje granula stresa
= Poremećaji u asembliranju i deasembliranju granula stresa (npr. nemogućnost deasembliranja) -> poremećaji poput SMA i ALS-a
- ALS - svi proteini sa mutacijama učestvuju u metabolizmu RNK i reverzibilnoj regulaciji tsl
Pregled puteva degradacije i kontrole kvaliteta iRNK
= Neke RNK - dugoživeće - iRNK sa housekeeping gena
- Potrebne za održavanje životnih funkcija i identitet ćelije
= Druge RNK - kratkoživeće - iRNK potrebne za neku specifičnu funkciju, kao odgovor na trenutne potrebe ćel.
- Nagla tsk, nagla degradacija
= Kod kratkoživećih RNK - degradacija kao vid regulacije ekspresije
= Funkcije degradacije:
- Kontrola ekspresije specifičnih iRNK
- Kontrola bazalne ekspresije gena
- Kontrola kvaliteta iRNK
- Odbrana od virusa
= Način na koji će se neka iRNK degradovati zavisi od:
- Koja se mašinerija za degradaciju najefikasnije regrutuje
- Koji je set enzima aktivan u tom tipu ćel.
= Mehanizmi za degradaciju:
- Putevi degradacije zavisni od deadenilacije
- Najveći br. iRNK
- Deadenilaze u kompeticiji sa PABP - u svakoj rundi translacije se malo skraćuje poli-A rep
- Skraćivanje poli-A repa dovodi do nestabilnije interakcije PABP sa faktorima inicijacije i 5’ kapom -> linearizacija iRNK - destabilizacija
1.1 Smjera 3’-5’:
- Deadenilaze degraduju poli-A niz dok ne dođe do 10ak A -> degradacija egzozomom (ne može da degraduje 5’ kapu) -> regrutacija enzima za otklanjanje 5’ kape -> degradacija ostatka iRNK u 5’-3’ smjeru
1.2 Smjera 5’-3’
- Deadenilacija poli-A repa -> prvo se vezuje kompleks za otklanjanje 5’ kape -> egzonukleazna degradacija 5’-3’ smjera
- Put degradacije nezavisan od deadenilacije smjera 5’-3’
- iRNK koje se regulišu na nivou degradacije
- 5’UTR sekvence u iRNK vezuju RBP -> regrutacija kompleksa za otklanjanje 5’ kape -> egzonukleazna degradacija u 5’-3’ smjeru
- Ne zavisi od dužine poli-A repa - Putevi endonukleolitičke degradacije
- iRNK koje se degraduju nezavisno od dužine poli-A repa i posjedovanja 5’ kape
- Endonukleolitičko sječenje -> slobodni 5’ i 3’ krajevi -> egzonukleazna degradacija
- Poseban oblik - putem malih nekodirajućih RNK u kompleksu sa AGO proteinom
Kontrola kvaliteta
= Omogućava ćeliji da izbjegne translaciju nefunkcionalnih iRNK (nastale mutacijama, greškama u transkripciji, obradi, oštećenjem…)
- Omogućava se provjeravanjem ispravnosti iRNK u različitim fazama ćel. ciklusa
= Zavisna od pionirske runde translacije
- Ukoliko ribozom ne može da obavi pravilnu terminaciju tsl ili ostane zarobljen -> regrutacija mašinerije za degradaciju posredstvom faktora za oslobađanje ribozoma i interakcija sa upražnjenim A mjestom u ribozomu
= 3 tipa degradacije:
1) Degradacija iRNK posredovana prevremenim STOP kodonom - NMD
2) Degradacija iRNK posredovana odsustvom STOP kodona - NSD
3) Degradacija iRNK na kojima je ribozom zastao - NGD
Degradacija iRNK zavisna od deadenilacije
= Najveći br. iRNK - normalno translatirajuće iRNK koje se troše tokom svake runde translacije
= Nukleaze koje vrše deadenilaciju = deadenilaze
= 3 vrste deadenilaza:
- Dominantna deadenilaza - uglavnom vrši deadenilaciju
- Druge dvije učestvuju u procesima regulacije ekspresije specifičnih iRNK i u specifičnim situacijama kontrole kvaliteta
= Deadenilaze kompetiraju sa PABP
- Veći intenzitet translacije -> manje šanse za djelovanje deadenilaze
- Smanjen intenzitet -> deadenilaza “napada” transkript
= Smanjenje poli-A repa -> destabilizacija interakcije PABP sa 5’ kapom i faktorima inicijacije -> linearizacija iRNK
2 moguća puta:
- 3’-5’
= Regrutacija egzozoma - egzonukleaza - multisubjedinična struktura u obliku bureta sa centralnom šupljinom
= Regrutuje ga SKI2 protein - RNK helikaza koja otklanja 2 strukture i proteine vezane za RNK
= Specifični načini regrutacije - u regulisanim vidovima degradacije egzozomom:
1) RBP proteinima koji se vezuju za ARE i GRE sekvence
- ARE i GRE - sekvence u 3’ UTR kratkoživećih iRNK koje vežu proteine koji regrutuju specifične deadenilaze i egzozom
2) Preko Ski7 proteina koji stupa u interakciju sa upražnjenim A mjestom ribozoma -> u NSD degradacionom putu u kontroli kvaliteta
= Egzozom degraduje dok ne ostane iRNK-oligonukleotid
= Regrutacija proteina za otklanjanje 5’ kape
- DcpS - pirofosfataza čiji je supstrat oligonukleotid - uklanja 5’ kapu
= Završavanje degradacije egzonukleazom - 5’->3’
= Veže se za P tijela
= Nakon smanjenja poli-A repa se prvo uklanja 5’ kapa
- Holoenzim Dcp1-Dcp2 -> Dcp2 je pirofosfataza, Dcp1 stimuliše njen rad
- Supstrat za Dcp1-Dcp2 - dug polinukleotidni niz
= Dcp1-Dcp2 je uvijek u kompeticiji sa eIF4E -> kada je dovoljno destabilizovana struktura, dobija priliku da se veže i obavi svoju katalitičku aktivnost
- Mora prvo da disocira eIF4E -> povezano sa ulaskom u P tijelo, gdje su zapravo i skoncentrisani kompleks za uklanjanje 5’ kape i 5’-3’ egzonukleaza Xrn1
= Otklanjanje 5’ kape -> degradacija u 5’-3’ smjeru pomoću Xrn1 egzonukleaze
= Služi za degradaciju nekih specifičnih iRNK
Degradacija iRNK nezavisna od deadenilacije
= Degradacija u smjeru 5’-3’
= Sekvence u 5’UTR - direktna regrutacija enzima za otklanjanje 5’ kape
= Dcp1/Dcp2 holoenzim (svi podaci u prošlom pitanju)
- Prepoznaje supstrat po interakciji sa 5’ kapom i iRNK
= Uklanjanje 5’ kape -> degradacija egzonukleazom Xrn1
= Razlika u odnosu na prošli mehanizam - nema skraćivanja poli-A repa
(nigdje ne piše ali vrv zbog enzima) isto u P tijelima
= Ne može se degradovati iRNK na kojoj je već eIF4E
P tijela
= P tijela = dinamične RNP koje lokalizuju u citoplazmi i u kojima se vrši skladištenje, utišavanje i degradacija iRNK
= Ulazak iRNK u P tijelo ne mora da znači degradaciju -> može da se skladišti
= iRNK može izaći iz P tijela kada ćelija primi signal da je potrebna njena tsl
= Jezgro P tijela - mašinerija za 5’-3’ degradaciju (Dcp1/Dcp2 kompleks, Lsm kompleks, Xrn1 egzonukleaza
= Dodatne komponente P tijela - sastav se mijenja zavisno od toga koje su iRNK u P tijelu
- Proteini uključeni u NMD
- miRNK i proteini koji se asociraju sa miRNK
- eIF4E-4EBP (utišavanje translacije)
= Odnos translacije i degradacije zavisi od dinamične ravnoteže između iRNP na polizomu i u P tijelu
- Održava se ravnoteža između translacionog kapaciteta ćel. i poola translaciono aktivnih iRNK
= Lokalizacijom mašinerije za degradaciju u P tijelima se:
1) Povećava efikasnost degradacije
2) Sprječava degradacija tsl akt. iRNK
= P tijela prvo otkrivena u oocitama (polarna tijela - maternalno skladištenje iRNK i malih nekodirajućih RNK) i u neuronima (neuronalne granule - reprimiranje translacije i transport iRNK)
Kontrola kvaliteta iRNK - NMD
= Nonsense mutacije uvode prevremeni STOP kodon
= Ćelija prepoznaje ovakve iRNK tokom pionirske runde translacije
= Za iRNK vezan EJC kompleks koji markira egzon-egzon granice
- Vezuje se u nukleusu kotranskripciono, i ostaje vezan sve do prve runde translacije
= Ribozom se “kreće” po iRNK i “ljušti” EJC proteine
- Dođe do STOP kodona -> ako u 3’ UTR-u, iza njega, i dalje ima EJC - prevremeni STOP kodon
- Jedan od proteina iz EJC kompleksa regrutuje još dva proteina:
1) Stimulišu hidrolizu polipeptida
2) Disocijacija velike SJ ribozoma
3) Regrutuju kompleks za uklanjanje 5’ kape (Dcp1/Dcp2)
-> Pokreće se 5’-3’ degradacija
= NMD može biti i mehanizam za ON/OFF regulaciju ekspresije gena - preko alternativnih transkripata jednog gena nastalih AS
Kontrola kvaliteta - NSD i NGD
NSD - Non-Stop Mediated Decay
= Nema STOP kodona
= Ribozom translatira sve do kraja transkripta - i poli-A rep -> polilizinski niz u proteinu
- Ne može da dođe do recikliranja ribozoma jer se ne regrutuju terminacioni faktori - zarobljavanje ribozoma
= Upražnjeno A mjesto prepoznaje protein Ski7, koji regrutuje egzozom
- 3’-5’ degradacija
- Oslobađanje ribozoma i polipeptida
= Polilizinski niz - signal za proteozom da degraduje polipeptid
NGD - No-Go Mediated Decay
= Zbog oštećenja na iRNK ribozom zastaje tokom translacije -> zarobljen ribozom
= Upražnjeno A mjesto - regrutacija specifičnih proteina koji ga prepoznaju -> regrutacija endonukleaze
- Endonukleolitička degradacija
- Fragmente iRNK “dokrajče” egzonukleaze
