Эукариоттарда транскрипция нәтижесінде өзінің қызметтерін атқаруға дайын емес РНК-р түзіледі және олар ДНК-ға толық сәйкес синтезделеді. Мұндай РНК-лар әртүрлі (гетерогенді) тізбектерден эгзон және интрондан құралған. Осыған байланысты оны гетерогенді ядролық РНҚ га РНК деп аталады. Жаңадан түзілген я РНК-ң ұзын тізбегі белок синтезіне біден кіріспей алдымен ферменттік түрлерге ұшырайды. Бұл процесі процессинг деп аталады.
Процессингке мынадай реакциялар кіреді.
- Ұғым тізбекті транскриптің фрагменттелуі.
- РНК ұштарына кейбір нуклеотидтердің қосылуы.
- Азотты негіздермен рибоза қалдықтарының модификациясы.
Мұндай реакциялар арқылы т РНК мен р РНК түрленеді. Ал и РНК-ң түрленуі күрделі жолмен жүреді. Олардың процессинге 3 кезеңнен тұрады –
- Қалпақ кигізілуі (кэпирования).
- 3І ұшының полиаденилденуі.
- Интронның кесіліп экзондардың бір-біріне тігілуі (сплайсинг).
КЭП (ағыл: қалпақ) деп – 7-ші көміртек атомына метил радикалы жалғасқан метилгуатозин КЭП и РНК-ны ыдрататын ферменттерден қорғайды және сплайсинг басталарда күрделі ферменттік жүйені таниды.
Полиаденилдену деп — РНК-ң 3 ұшына 150-200 дей тек аденин нуклеотидінен тұратын тізбектің жалғануы оны поли Ф-полимераза ферменті жасайды. Ол сплайсинг үшін белгі болып табылады. Сплайсинг нәтижеде интрондық бөліктер кесіліп экзондар бір-біріне тігіледі.
Прцессингтің негізгі кезеңі гя РНК-ң сплайсинг болып табылады. Бүгінгі күні көптеген ғылыми топтардың Б.Кэллер, Ф.Шорт, Т.Мантияс, К.Жак т.б. күш салуымен сплайсингтің негізгі кезеңдермен кейбір механизмдері ашылған.
Cплайсинг кезеңдері.
Сплайсинг процесі бойынша кезеңнен тұрады-
- Кезеңде интронның 5І ұшындағы фосфодиэфир байланысы үзіледі. Ары қарай осы үзілген ұш 30 нуклеотид қашықтықта орналасқан учаскеге ауысып аденозиннің 2-ші гидроксил тобы мен қосылады. Осының нәтижесінде гетерогенді РНК-ң тармақталған құрылымы лассо тұзақ немесе құйрығы бар сақина түзіледі. Сплайсингтің 3-ші кезеңде интрон лассо түрінде үзіліп экзондардың арасында қалыпты фосфодиэфир байланыстары түзіледі. Сплайсинг процесін ферменттер кіші ядролық РНК-лар Кя РНК жүргізеді. Олардың құрамында уридин көп болғандықтан J РНК деп аталады. J РНК бойынша түрлері бар – J1 J2 J3 J4 J5.
J1 – сплайсингтің 1-ші кезеңінде қызмет атқарады.
J2 – лассоның түзілуі яғни 2-ші кезең үшін қажет.
J5 – сплайсингтің 3-ші кезеңінде қызмет атқарады.
J3 J4 – дің қызметтері әзірше белгісіз.
Сплайсингтің механизмі.
Барлық РНК-ға тән бірдей сплайсингтің жалпы механизмі жоқ. Бүгінгі күні эукариоттарда сплайсингнтің 4 түрлі механизмі белгілі:
- Ашытқының т РНК-ң сплайсингі үзілу тігу ферменттері арқылы жүреді.
- Инфурозияның р РНК-ң сплайсингі үшін РНК-ң өзі катализдік қызмет атқарады. Мұндай процесті аутосплайсинг деп атайды.
- Ашытқы митохондриясының РНК-нан интронды бөліп тастауы интронның өзінің өнімі арқылы іске асады.
- Жоғары сатыдағы эукариоттың гЯ РНК-ң түзілуі Экзон интрон шекараларында орналасқан қысқа кононды тізбектерде өтеді.
1980 жылдың басында АҚШ генетигі Д.Ж.Абелсон invitro жағдайында ашытқының т РНК-ң интрондарын кесуге қабілетті ферменттерді тапты. Бұл ферменттер нуклеоазалар деп аталады. Ол транспорттық РНК-ң 2-лік құрылымдағы конформациялық өзгерістерді ра осы өзгерістерді туғызатын интрон учаскесін қырқып тастайды.
1982 жылы АҚШ ғалымы Т.Чех инфузорияның гя РНК-ң таңқаларлық сплайсинг механизімін ашты. Invitro жағдайында 400 нуклеотидтен тұратын интронды РНК ешқандай ферменттің көмегінсіз өзін-өзі үзе алады. Ортада РНК-дан басқа тек магниионы және ГМФ гуанозинмонофосфат немесе ГДФ, ГТФ-ң молекулалары ғана болған. Осындай аутокатализатор сплайсинг бірқатар басқа жағдайларда табылды. Бұл революциялық жаңалық өйткені осы уақытқа дейін аутокатализдік активтік тек белоктарға ғана тән деп саналып келген еді. Осыған байланысты тірі материяның алғашқы формасы өзін-өзі өндіре алатын РНК молекуласы деген эволюциялық теориялар ғылыми деректерге ие болады.