Презентация на тему "Некодирующие РНК. Введение."

Содержание

• 
  Слайд 1

  Некодирующие РНК. Введение.

  С основами РНК-интерференции.

• 
  Слайд 2

  TheEukaryoticGenomeasan RNA Machine

• 
  Слайд 3
  

  Виды РНК, о Которых скажем минимум два СЛОВА (название тоже считается):

  Длинные некодирующие РНК (>200 пн) Long ncRNA: 1) Xistи Tsix- участвуют в процессахкомпенсации дозы у млекопитающих, обеспечивая прекращение экспрессии генов одной из Х-хромосом самок. Аналоги roX1 и roX2 вовлечены в дозовую компенсацию у дрозофилы и участвуют в увеличении уровня экспрессии генов единственной Х-хромосомы самцов. 2) Air-экспрессируетсяс отцовского аллеля и необходима для репрессии транскрипции локуса Igf2r (Insulin-like growth factor type 2) 3) NRON(non-coding repressor of NFAT(nuclear factor of activatedT cells)-регулирует ядерный транспорт для дефосфолирированного NFAT, модулируя ее активность. 4)7SK RNA- транскрибируется РНК-полимеразой III, консервативнау позвоночных.В комплексе со связанным с ее 5‘-концевой шпилькой белком HEXIM1игибирует активность фактора элонгации транскрипции P-TEFb, состоящего из циклинзависимойкиназы 9 (CDK9) и циклина Т1 (CycT1) и фосфорилирующего С-терминальный конец полимеразы. Без него РНК-полимераза II синтезирует только короткие 5‘-концевые последовательности пре-мРНК. 5) U1 RNA- наоборот способна активировать транскрипцию, связываясь с TFIIH, фосфорилирующимС-терминальный конец полимеразы. (U1 RNA- ОТНОСИТСЯ К МАЛЫМ ЯДЕРНЫМ РНК(snRNA), ЗДЕСЬ ОНА ДЛЯ ПРИМЕРА).

• 
  Слайд 4
  

  6) SRA(steroid receptor RNA activator)-один из немногих известных коактиваторов транскрипции гормонов, являющийся РНК. 7) HSR-1(Heat-shock RNA-1)- в комплексе с eEF 1A (eucaryotic translation- elongation factor-1A) стимулирует тримеризациюHSF-1, последний связывается с промоторами генов теплового шока и активирует транскрипцию. 8) ncRNA from an upstream minor promotor of dihydrofolatereductase(DHFR)- формирует стабильную структуру с двуцепочечной ДНК в области основного промотора гена, предотвращая связывание с ним транскрипционного фактора TFIID. 9) Evf-2-является коактиватором транскрипционного фактора Dlx2,играющего важную роль в ходе нейроонтогенеза, в частности при развитии переднего мозга. Sonic hedgehog-индуцирует транскрипцию Evf-2 из консервативного элемента локализованного между Dlx5 и Dlx6 в процессе развития переднего мозга. Evf-2 в свою очередь рекрутирует Dlx2 к тому же консервативному элементу и индуцирует экспрессию Dlx5 (пример генерализованной регуляции). 10) HAR1F-специфично экспрессируется в клетках Кахаля-Ретциуса в неокортексе, подверглась быстрым эволюционным изменения, если сравнивать …ммм…с шимпанзе. 11) lincRNA(intergenic)- транскрибируется с «некодирующих» ДНК последовательностей, расположенных между белок-кодирующими последовательностями. Регуляция процессов дифференцировки клеток в ходе эмбриогенеза, влияет на судьбу стволовой клетки.

• 
  Слайд 5

  Короткие(МАЛЫЕ) РНК:

  1)

• 
  Слайд 6

  NRSERNA

  двуцепочечная РНК длиной~20 н. локализована в ядре. последовательность идентична последовательности, которая расположена в промоторныхобластях многих специфических для нейроновгенов и названа RE1/NRSE (repressor element 1) C RE1, длина которой 19–24 н., связывается фактор транскрипции REST/NRSF (RE1 silencing transcription factor/neuronrestrictive silencer factor), последний рекрутирует ряд репрессоров, в частности гистондеацетилазы. Экспрессия подавлена. Экспрессия NRSE РНК в нейрональныхстволовых клетках вызывает их дифференцировку по нейрональному пути и сопровождается активацией транскрипции генов, содержащих RE1. Возможно, REST связывает NRSE РНК потому, что ее последовательность идентична последовательности RE1. Предполагают, что ассоциация с NRSE РНК препятствует связыванию с REST корепрессоров транскрипции и приводит к тому, что REST, возможно в результате индуцированных NRSE РНК конформационных изменений, начинает активировать транскрипцию

• 
  Слайд 7

  snoRNA малые ядрышковые РНК

  snoРНК участвуют в разрезании пре-рРНКи обусловливают две самые распространенные модификации РНК: 2‘-О-метилирование-C/D-семейство Псевдоуридилирование-H/ACA-семейство. У позвоночных только в рРНКсодержится ~100 модификаций каждого вида. Аналогичные РНК обнаружены у архебактерийи названы sРНК (sno-like)

• 
  Слайд 8
  
• 
  Слайд 9

  snRNA Малые ядерные РНК

  Обнаруживаются в ядре, всегда связаны с белками, формируя малые ядерные рибонуклеопротеиновые частицы (snurp). Содержат большое количество уридина (U1,U2, …U12). Размер от 90-300 нуклеотидов. Транскрибируются РНК pol II или РНК pol III. 5’-конец имеет триметилированныйкэп (по N7 и дважды по N2 гуанозина). Функции: 1. Участвуют в процессинге пре-мРНК. 2. Расщепление полицистронныхмРНК. 3. Поддержание целостности теломер. 4. Регуляция транскрипции.

• 
  Слайд 10

  Расщепление полицистронныхмРНК

  Малый ядерный рибонуклепротеидный U7 участвует в формировании гистоновыхмРНК: осуществляет специальный процессинг гистоновыхтранскриптов + имеется дополнительная стабилизация мРНКSLBP белком,что способствует тесной координации синтеза гистонов и репликацией. Две популяции гистоновых генов: кластеризованная и диспергированная. Первая активна только в S-фазу клеточного цикла, вторая обеспечивает текущие потребности в гистонах. U7 участвует в формировании гистоновыхмРНК в S-фазу. Все 5 гистоновых генов сгруппированы в кластер (6900 н.п.). Кластеры повторены в геноме многократно (примерно 35 раз). Кластеры в хромосоме лежат тандемно. В генах кластеров отсутствуют интроны, а пре-мРНК не полиаденилируется. Кластер у эукариот транскрибируется как единое целое (общая пре-мРНК).

• 
  Слайд 11

  scaRNAАссоциированные с Тельцами Кахаля

  Некоторые РНК, относящиеся к семействам C/D и H/ACA, локализованы не в ядрышке, а в тельцах Кахаля. Тельца Кахаля (ТК), или спиральные тельца (coiledbodies), локализованы в ядре и представляют собой овальные или круглые образования диаметром 0,3–0,5 мкм. Предположительная функция ТК – созревание и сборка snРНП и snoРНП. Мишенями scaРНК служат малые ядерные РНК (snRNAs), участвующие в сплайсинге. Помимо C/D и H/ACA scaРНК в составе ТК обнаружены scaРНК длиной 250–300 н., содержащие консервативные последовательности как C/D, так и H/ACA РНК. Такие химерные scaРНКассоциированы с коровыми белками C/D и H/ACA РНП и участвуют как в 2‘-О-метилировании, так и в псевдоуридилировании.

• 
  Слайд 12
  
• 
  Слайд 13
  
• 
  Слайд 14

  Основы РНК-ИНТЕРФЕРЕНЦИИ

  Суть феномена заключается в подавлении экспрессии гена на стадии транскрипции или трансляции при активном участии малых молекул РНК.

• 
  Слайд 15

  Основные ЭФФекты МАЛЫХ РНК

  Посттранскрипционноерасщепление мРНК --мишени(“классическая” РНКi)условие––высокая гомология с мишенью. Репрессия трансляции мРНК- гомология с мишенью не должна быть полной. Транскрипционный сайленсинг хроматина с модификацией его ДНК.

• 
  Слайд 16
  
• 
  Слайд 17
  
• 
  Слайд 18
  
• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21
  
• 
  Слайд 22
  
• 
  Слайд 23

  Предполагаемый механизм Биогенеза:

• 
  Слайд 24
  
• 
  Слайд 25
  
• 
  Слайд 26

  tasiRNA

  У цветковых растений и мхов обнаружены siРНК, которые кодируютсясобственными генами и направляют разрезаниемРНКдругих, негомологичных генов. По этойпричине они названы трансдействующимиsiРНК(tasiRNAs). Все TAS РНК служат мишенями miРНК, которые направляют их разрезание: TAS1а, TAS1b,TAS1с и TAS2 РНК взаимодействуют с miРНКmiR173, а TAS3 РНК – с miR390. 5‘-Концевая часть TAS3, а у остальных TAS РНК3'!концевая часть переводятся в двуцепочечнуюформу РНК-зависимой РНК-полимеразойRDR6. дцРНКнарезаются на фрагменты длиной 21 н. с выступающими 3'!концами РНКазой III DCL4 TAS1а, TAS1b, TAS1с и TAS2 РНК не консервативны (найдены только у A. thaliana).TAS3 РНК, напротив, обнаружена у многихпредставителей однодольных и двудольных, хотя сходство предполагаемых гомологов сохраняется только в пределах фрагмента, кодирующегоtasiРНК

• 
  Слайд 27
  
• 
  Слайд 28