LEZIONE VIII MATURAZIONE DELL RNA. Dott. Paolo Cascio

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1 LEZIONE VIII MATURAZIONE DELL RNA Dott. Paolo Cascio

2 L RNA PRESENTE NELLE CELLULE DI MAMMIFERO E COSI SUDDIVISO: 80% rrna 15% trna 5% mrna L RNA SINTETIZZATO DALLE RNA-POLIMERASI VIENE DEFINITO TRASCRITTO PRIMARIO. LA MAGGIOR PARTE DEI TRASCRITTI PRIMARI VANNO POI INCONTRO ALLE SEGUENTI MODIFICAZIONI: 1) RIMOZIONE DI CERTE SEQUENZE DI NUCLEOTIDI; 2) AGGIUNTA DI SEQUENZE DI NUCLEOTIDI NON CODIFICATE DAI GENI CORRISPONDENTI; 3) MODIFICAZIONI COVALENTI DI CERTE BASI; L INSIEME DEI PROCESSI CHE TRASFORMANO UN RNA TRASCRITTO PRIMARIO IN UNA MOLECOLA DI RNA DEFINITIVO PRENDONO IL NOME DI MATURAZIONE DELL RNA.

3 VANNO INCONTRO A PROCESSI DI MATURAZIONE DELL RNA TUTTI I trna E GLI rrna DEI PROCARIOTI E TUTTE LE MOLECOLE DI RNA DEGLI EUCARIOTI. LA MATURAZIONE DELL mrna DEI PROCARIOTI CONSISTE ESCLUSIVAMENTE NELLA RIMOZIONE DEGLI INTRONI. ALCUNE MOLECOLE DI mrna DEI PROCARIOTI VENGONO PERO DIRETTAMENTE PRODOTTE COME TRASCRITTI PRIMARI COMPLETAMENTE MATURI. IL GRADO DI RIELABORAZIONE DELL RNA E DIRETTAMENTE PROPORZIONALE ALLA SUA STABILITA POICHE NE AUMENTA LA RESISTENZA NEI CONFRONTI DI ENZIMI IDROLITICI (RNAsi). I trna E GLI rrna VENGONO NOTEVOLMENTE RIELABORATI E HANNO UN TEMPO DI DIMEZZAMENTO NELL ORDINE DI GIORNI. GLI mrna DEGLI EUCARIOTI SUBISCONO PROCESSI DI RIELABORAZIONE MENO ESTESI E HANNO TEMPO DI DIMEZZAMENTO DI ORE. GLI mrna DEI PROCARIOTI SPESSO NON SUBISCONO ALCUNA MODIFICAZIONE E HANNO TEMPI DI DIMEZZAMENTO NELL ORDINE DI MINUTI.

4 MATURAZIONE DEGLI mrna NEGLI EUCARIOTI NEGLI EUCARIOTI I LUNGHI TRASCRITTI PRIMARI DI mrna (PRE-mRNA) SI TROVANO NEL NUCLEO DOVE COSTITUISCONO L RNA NUCLEARE ETEROGENEO (hn-rna). LA MATURAZIONE DELL hn-rna AVVIENE NEL NUCLEO ED E SEGUITA DAL TRASPORTO DELL mrna MATURO NEL CITOPLASMA (DOVE AVVIENE LA TRADUZIONE) ATTRAVERSO I PORI DELL INVOLUCRO NUCLEARE. NEL NUCLEO L hn-rna SI ASSOCIA CON DELLE PROTEINE A FORMARE LE RIBONUCLEOPROTEINE ETEROGENEE (hnrnp). LE PROTEINE hnrnp FACILITANO I SUCCESSIVI PROCESSI DI MATURAZIONE DEL PRE-mRNA E INOLTRE PARTECIPANO AL TRASPORTO DELL mrna AL DI FUORI DEL NUCLEO. ANCORA PRIMA CHE L hnrna SIA COMPLETAMENTE TRASCRITTO LA SUA ESTREMITA 5 SUBISCE UNA MODIFICAZIONE COVALENTE CONSISTENTE NELL AGGIUNTA DI UN CAPPUCCIO DI 7- METILGUANOSINA.

5 UNA FOSFOIDROLASI RIMUOVE IL FOSFATO TERMINALE E IL GRUPPO 5 DIFOSFATO RISULTANTE REAGISCE CON IL FOSFORO IN α DI UNA MOLECOLA DI GTP. L ENZIMA GUANILILTRANSFERASI TRASFERISCE IL GMP SUL GRUPPO 5 DIFOSFATO E ALLA GUANINA VIENE, POI, AGGIUNTO UN GRUPPO METILICO IN POSIZIONE N-7.

6 ULTERIORI METILAZIONI POSSO RIGUARDARE IL GRUPPO OSSIDRILICO 2 DELL ULTIMO E DEL PENULTIMO NUCLEOTIDE DEL TRASCRITTO ORIGINALE

7 FUNZIONI DELLA STRUTTURA A CAPPUCCIO DI GTP: 1) BLOCCA L ESTREMITA 5 DELL mrna E IN QUESTO MODO LO PROTEGGE DALL AZIONE DELLE ESONUCLEASI 5 ; 2) RENDE L mrna SUSCETTIBILE AD ULTERIORI PROCESSI DI MATURAZIONE; 3) SERVE COME SITO DI ATTACCO PER I RIBOSOMI DURANTE LA TRADUZIONE. I PRECURSORI DI TUTTI GLI mrna EUCARIOTI AD ECCEZIONE DI QUELLI PER GLI ISTONI VENGONO MODIFICATI ANCHE A LIVELLO DELL ESTREMITA 3. UNA VOLTA CHE L RNA-POLIMERASI II HA FINITO LA TRASCRIZIONE DEL GENE (CIOE DELLA SQUENZA CODIFICANTE), L mrna NEOSISNTETIZZATO VIENE SCISSO DA UNA ENDONUCLEASI VICINO AD UN SITO SPECIFICO CON SEQUENZA-CONSENSO AAUAAA. LA SCISSIONE AVVIENE A CIRCA NUCLEOTIDI A VALLE DELLA SEQUENZA AAUAAA. L ESTREMITA 3 NEOFORMATA SERVE COME INNESCO PER L AGGIUNTA DI RESIDUI MULTIPLI DI ADENOSINA, CATALIZZATA DA UN COMPLESSO MULTIENZIMATICO CHE UTILIZZA A

8 TALE SCOPO MOLECOLE DI ATP. IN QUESTO MODO POSSONO ESSERE AGGIUNTI FINO A 250 NUCLEOTIDI (CODA POLI-A). IL TAGLIO DELL RNA E L INIZIO DEL PROCESSO DI POLIADENILAZIONE AVVENGONO IN CONTEMPORANEA. IL TAGLIO E OPERATO DA 4 PROTEINE CHE SI ASSEMBLANO SULLA SEQUENZA CONSENSO AAUAAA: FATTORE SPECIFICO DI TAGLIO E POLIADENILAZIONE; FATTORE DI STIMOLAZIONE DEL TAGLIO; FATTORI DI TAGLIO I E II. LA POLIADENILAZIONE AVVIENE IN DUE FASI: 1. FASE LENTA: VENGONO AGGIUNTI ca. 12 NUCLEOTIDI AD OPERA DELL ENZIMA POLI(A)-POLIMERASI (PAP) CHE UTILIZZA A TALE SCOPO ATP; 2. FASE VELOCE: VENGONO AGGIUNTI NUCLEOTIDI AD OPERA DI PAP E DI UN ALTRA PROTEINA CHIAMATA PABII.

9 CON UN MECCANISMO CHE NON CONOSCIAMO IL TAGLIO DELL mrna SEGNALA ALL RNAPOLIMERASI II DI TERMINARE LA PROPRIA AZIONE. SI VENGONO COMUNQUE A ORIGINARE DELLE MOLECOLE DI RNA (TRA IL SITO DI TAGLIO E IL PUNTO IN CUI LA RNAPOLIMERASI II SI STACCA DAL DNA) LA CUI FUNZIONE E IGNOTA. 5 taglio pre-mrna 3 5? RNApol II DNA INTANTO LE CODE POLI-A VENGONO PROGRESSIVAMENTE ACCORCIATE DA ESONUCLEASI 3 (QUANDO L mrna RAGGIUNGE IL CITOPLASMA LA CODA POLI-A E INFATTI LUNGA CIRCA NUCLEOTIDI). PROBABILMENTE LA CODA PROTEGGE LA REGIONE CODIFICANTE DELL mrna DALL AZIONE DI QUESTE ESONUCLEASI. QUESTE CODE, INOLTRE, SI ASSOCIANO AD UNA PROTEINA CHE STABILIZZA ULTERIORMENTE L mrna.

10 IN MOLTI GENI EUCARIOTICI (A VOLTE ANCHE NEI PROCARIOTI E IN CERTI VIRUS) SONO PRESENTI DELLE SEQUENZE CHE NON APPAIONO NELL mrna MATURO. QUESTE SEQUENZE VENGONO DEFINITE SEQUENZE INTERCALARI O INTRONI E VENGONO ELIMINATE DAL TRASCRITTO PRIMARIO DI RNA MEDIANTE UN PROCESSO NOTO COME MONTAGGIO O SPLICING. GLI INTRONI SONO MOLTO RARI NEI GENI DEI PROCARIOTI E DEGLI EUCARIOTI PIU SEMPLICI (ES. LIEVITI E ALGHE) MA SONO MOLTO COMUNI NEI GENI DEGLI EUCARIOTI PIU COMPLESSI (PIANTE E MAMMIFERI). UN INTRONE SEPARANA DUE ESONI CIASCUNO DEI QUALI DI SOLITO CODIFICA PER UNA PICCOLA PARTE DELLA PROTEINA DOTATA DI UNA STRUTTURA SECONDARIA BEN DEFINITA E CHE SVOLGE UNA FUNZIONE SPECIFICA (QUESTE PICCOLE PORZIONI DI UNA PROTEINA VENGONO DEFINITI DOMINI).

11 ORGANIZZAZIONE DI UN GENE CONTENENTE INTRONI GLI ESONI SONO QUELLA PARTE DI GENE CHE DANNO ORIGINE ALLA SEQUENZA DI mrna MATURO. ESSI CONTENGONO LE INFORMAZIONI PER LA SINTESI DELLE PROTEINE E COMPRENDONO ANCHE LE REGIONI 5 E 3 CHE NON VENGONO TRADOTTE (5 E 3 UTR = UNTRANSLATED REGIONS).

12 OSSERVANDO AL MICROSCOPIO ELETTRONICO UNA MOLECOLA IBRIDA DI mrna E DNA DEL RELATIVO GENE, IL DNA FORMA DELLE AMPIE ANSE A FILAMENTO SINGOLO (ANSE R). QUESTE ANSE CORRISPONDONO AGLI INTRONI (CHE NON HANNO UN FILAMENTO CORRISPONDENTE DI mrna CON CUI APPAIARSI). SCHEMA DELL IBRIDIZAZIONE TRA DNA CROMOSOMICO E mrna. SE IL GENE PRESENTA DEGLI INTRONI SI FORMANO DELLE ANSE R. GLI INTRONI PRESENTI IN UN GENE VENGONO INDIVIDUATI MEDIANTE LA TECNICA DELLA MAPPATURA CON NUCLEASI S1. QUESTO ENZIMA DIGERISCE IL DNA A SINGOLA CATENA LIBERANDO COSI GLI ESONI CHE POSSONO ESSERE POI ANALIZZATI CON ELETTROFORESI SU GEL D AGAROSO I SITI DI GIUNZIONE TRA ESONI ED INTRONI PRESENTANO DELLE SEQUENZE-CONSENSO INDISPENSABILI PER UNA CORRETTA RIMOZIONE DEGLI INTRONI. UN ALTRA SEQUENZE-CONSENSO SI TROVA ALL INTERNO DELL INTRONE VICINO ALL ESTREMITA 3 (SITO DI RAMIFICAZIONE).

13 1) DOVE L ESTREMITA 5 DI UN INTRONE SI UNISCE ALL ESONE 5 SI TROVA LA SEQUENZA GU. 2) DOVE L ESTREMITA 3 DI UN INTRONE SI UNISCE ALL ESONE 3 SI TROVA LA SEQUENZA AG. 3) UN RESIDUO DI ADENOSINA FA PARTE DEL SITO DI RAMIFICAZIONE (E SITUATA A CIRCA 40 NUCLEOTIDI A MONTE DEL SITO DI GIUNZIONE 3 ). LA RIMOZIONE DEGLI INTRONI DELL hn-rna VIENE OPERATA DA UN COMPLESSO DI MONTAGGIO (O SPLICEOSOMA) FORMATO DA PROTEINE E RNA. L INTRONE VIENE RIMOSSO CON DUE REAZIONI SUCCESSIVE DI TRANS-ESTERIFICAZIONE (CIOE ROTTURA DI UN LEGAME FOSFO- ESTERICO E FORMAZIONE DI UN ALTRO). IN ENTRAMBE LE REAZIONI VIENE QUINDI SCAMBIATO UN LEGAME FOSFOESTERICO CON UN ALTRO. POICHE LE DUE REAZIONI NON CAMBIANO IL MUMERO DI LEGAMI FOSFOESTERICI DELLA MOLECOLA, NON SI HA CONSUMO DI ENERGIA.

14 DURANTE LO SPLICING DELL INTRONE VIENE COMUNQUE IDROLIZZATO DELL ATP CHE FORNISCE L ENERGIA NECESSARIA PER DELLE MODIFICAZIONI CONFORMAZIONALI DELLO SPLICESOMA INDISPENSABILI AFFINCHE POSSA SVOLGERE LA SUA FUNZIONE. LA PRIMA REAZIONE AVVIENE TRA IL FOSFATO PRESENTE ALL ESTREMO 5 DELL INTRONE E L OH (IN 2 ) DELL ADENOSINA NEL SITO DI RAMIFICAZIONE. LA SECONDA REAZIONE HA LUOGO TRA L OH DELL ESTREMO 3 DI UN ESONE E IL FOSFATO DELL ESTREMO 5

15 DELL ALTRO ESONE. L INTRONE FORMA COSI UNA STRUTTURA A LACCIO (LARIAT) E VIENE ELIMINATO. STRUTTURA DEL LARIAT 5 P A 3 IL COMPLESSO DI MONTAGGIO (O SPLICEOSOMA) E COSTITUITO DA ALMENO UN CENTINAIO DI PROTEINE E MOLTE MOLECOLE DI RNA. QUESTO RNA E DETTO RNA NUCLEARE PICCOLO (snrna, SMALL NUCLEAR) E NE ESISTONO 5 TIPI DIVERSI: U1, U2, U4, U5, U6.

16 L RNA NUCLEARE PICCOLO SI ASSOCIA A DELLE PROTEINE E FORMA LE RIBONUCLEOPROTEINE NUCLEARI PICCOLE (snurnps, SMALL NUCLEAR RIBONUCLEOPROTEINS) LE QUALI SI ASSEMBLANO SEQUENZIALMENTE SULL INTRONE E ORIGINANO COSI IL COMPLESSO DI MONTAGGIO. INIZIA LA snurnp U1 CHE SI LEGA ALL ESTREMO 5 DELL INTRONE POCO DOPO CHE QUESTO E STATO SINTETIZZATO. IL LEGAME RICHIEDE L APPAIAMENTO TRA CIRCA BASI DELL INTRONE E DI U1. CON LO STESSO MECCANISMO (APPAIAMENTO DI BASI COMPLEMENTARI) snurnp U2 SI LEGA AL SITO DI RAMIFICAZIONE PER CIRCA 40 NUCLEOTIDI. QUINDI snurnp U5 SI ASSOCIA ALL ESTREMITA 3 DELL INTRONE E A QUSTO PUNTO SI LEGANO ANCHE snurnp U4 E U6 E SI FORMA IL COMPLESSO DI MONTAGGIO. LA LUNGHEZZA TOTALE DI RNA COPERTO DAL COMPLESSO DI MONTAGGIO E DI CIRCA 65 NUCLEOTIDI. QUESTA E LA LUNGHEZZA MINIMA DEGLI INTRONI, PERCHE INTRONI PIU PICCOLI NON PERMETTEREBBERO L ASSEMBLAGGIO DI UN COMPLESSO DI MONTAGGIO.

17 LA FORMAZIONE DEL COMPLESSO DI MONTAGGIO RICHIEDE L IDROLISI DI ATP PER PERMETTERE ALLE SUE VARIE COMPONENTI DI ASSEMBLARSI E DI ANDARE INCONTRO A DEI CAMBIAMENTI CONFORMAZIONALI INDISPENSABILI PERCHE LE DUE REAZIONI DI TRANS-ESTERIFICAZIONE ABBIANO LUOGO. IL LARIAT RIMANE PER UN BREVE PERIODO ASSOCIATO ALLO SPLICEOSOMA, POI VIENE RILASCIATO E VIENE VELOCEMENTE IDROLIZZATO DAPPRIMA DA UN ENZIMA DI DERAMIFICAZIONE (CHE IDROLIZZA IL LEGAME FOSFOESTERICO NEL SITO DI RAMIFICAZIONE) E POI DA VARIE RNAsi NUCLEARI. GLI INTRONI DI ALCUNE MOLECOLE DI hnrna VENGONO RIMOSSI SECONDO L ORDINE IN CUI SONO STATI TRASCRITTI (CIOE IN DIREZIONE 5 3 ). IN MOLTI ALTRI CASI, PERO, VENGONO RIMOSSI PRIMA GLI INTRONI TRASCRITTI PIU TARDIVAMENTE (CIOE VERSO L ESTREMO 3 DELLA MOLECOLA DI RNA). QUESTO AVVIENE PERCHE L RNA NEOSINTETIZZATO SI ASSOCIA IMMEDIATAMENTE CON DELLE PROTEINE CHE CONFERISCONO ALLA MOLECOLA DI hnrna DELLE STRUTTURE SECONDARIE E TERZIARIE PARTICOLARI CHE A LORO VOLTA DETERMINANO L ORDINE CON CUI GLI INTRONI VENGONO RIMOSSI.

18 In vitro alcuni RNA, in certe condizioni non fisiologiche (elevate temperature ed elevata concentrazione di Mg++), in assenza di proteine eliminano lentamente gli introni. Alcuni introni sono quindi capaci di auto-splicing. Sono stati individuati due tipi di introni in grado di compiere auto-splicing: Introni di gruppo I presenti nei geni degli rrna dei protozoi, Introni di gruppo II presenti nei geni codificanti per mrna, trna, rrna dei mitocondri e dei cloroplasti di piante e funghi. Introne del gruppo II snrna U dello spliceosoma

19 Gli introni di gruppo II e gli snrna U dello spliceosoma hanno struttura tridimensionale molto simile. Se sperimentalmente in vitro si rimuove un ansa (es. ansa V) dell introne del gruppo II l auto-splicing non avviene più. Se però tale ansa viene aggiunta nella reazione (però separata, cioè non più unita con il resto dell introne) la reazione di auto-splicing può avvenire nuovamente. Questo esperimento dimostra che i domini degli introni di gruppo II possono agire anche su molecole di RNA diverse da quelle che le contengono (cioè su introni di altri mrna). Agiscono quindi in Trans. E ipotizzabile che gli introni attuali derivino da introni del gruppo II che nel corso dell evoluzione hanno perso delle strutture interne, mentre contemporaneamente comparivano gli snrna, che svolgevano le stesse funzioni ma per tutti gli mrna della cellula. Questo fenomeno potrebbe aver reso più semplice e veloce l evoluzione di nuove proteine a seguito dell unione sul DNA di esoni appartenenti a geni diversi senza la necessità che tali esoni dovessero essere collegati dai grossi e complessi introni di gruppo II. Anche nello spliceosoma l attività enzimatica che catalizza le due reazioni di transesterificazione è svolta dagli snrnas mentre la componente proteica svolge solo una funzione di impalcatura.

20 L RNA che è in grado di svolgere un attività catalitica viene definito ribozima. Sono pertanto ribozimi gli RNA che intervengono nei processi di: Auto-splicing degli introni di gruppo II; Rimozione degli introni ad opera dello spliceosoma; Formazione del legame peptidico ad opera del ribosoma. Il DNA può immagazzinare (sotto forma di una sequenza dei diversi nucleotidi) e trasmettere (alle cellule figlie) l informazione genetica. Il DNA, però, non ha mai attività catalitica, quindi non può svolgere alcuna funzione in assenza delle proteine. Le proteine, invece, sono in grado di svolgere un attività enzimatica. Non sono, però, adatte ad immagazzinare e trasmettere un informazione genetica, quindi senza DNA mancano completamente le istruzioni per poterle correttamente sintetizzare. Nel corso dell evoluzione quale di queste due classi di macromolecole è comparsa prima?

21 Secondo una teoria (nota come ipotesi del mondo a RNA) nessuna delle due. Per tale teoria una vita esclusivamente basata sull RNA avrebbe preceduto l odierna vita basata sul DNA. l RNA, cioè, potrebbe esser stata originariamente l'unica molecola responsabile della vita cellulare o pre-cellulare. L'RNA è infatti in grado di immagazzinare, duplicare e trasmettere informazione genetica ma, rispetto al DNA, è in grado anche di catalizzare reazioni come gli enzimi proteici. La conservazione di grandi quantità di informazione nell'rna non è però semplice. I lunghi filamenti di RNA sono, infatti, intrinsecamente fragili poiché l OH in 2 del ribosio può abbastanza facilmente attaccare il legame fosfoesterico adiacente portando quindi alla rottura della catena di RNA. L'ipotesi presuppone quindi che tale sistema basato sull'rna si sarebbe poi evoluto nel corrente sistema comprendente anche DNA e proteine grazie alla maggiore stabilità chimica del DNA (necessario per la conservazione della preziosissima informazione genica) e alla superiore flessibilità catalitica che gli amminoacidi garantiscono. Secondo l'ipotesi del mondo ad RNA, dunque, l'rna ancora presente nelle cellule sarebbe solo un residuo del mondo a RNA originale.

22 ALCUNI GENI POSSONO CODIFICARE PER PIU DI UNA PROTEINA DIVERSA E CIO DIPENDE DAL MODO IN CUI IL TRASCRITTO PRIMARIO VIENE ELABORATO IN mrna MATURO. ALCUNI TRASCRITTI PRIMARI, INFATTI, CONTENGONO ESONI MULTIPLI CHE POSSONO ESSERE ABBINATI IN MODI DIFFERENTI A FORMARE mrna (E QUINDI PROTEINE) DIVERSI (MONTAGGIO DIFFFERENZIALE O SLPICING ALTERNATIVO). IN PRATICA DURANTE LA RIMOZIONE DI 2 INTRONI ADIACENTI A VOLTE PUO VENIRE RIMOSSO ANCHE L ESONE COMPRESO TRA DI ESSI. SI FORMANO COSI mrna ALTERNATIVI CHE CODIFICANO PER FORME DIVERSE DELLA PROTEINA (ISOFORME). IN DROSOPHILA, AD ESEMPIO, UNO STESSO GENE CODIFICA PER DUE DIFFERENTI FORME DI TROPOMIOSINA I (PROTEINA MUSCOLARE): QUELLA EMBRIONALE E QUELLA DELL ADULTO. DURANTE IL MONTAGGIO DELL mrna PER LA PROTEINA EMBRIONALE L ESONE 3 VIENE ELIMINATO INSIEME AI DUE INTRONI ADIACENTI E SI FORMA COSI UN mrna CHE CODIFICA PER UNA PROTEINA PIU CORTA.

23 IL MECCANISMO GENERALE CHE PERMETTE LO SPLICING ALTERNATIVO SI BASA SULL AZIONE DI SPECIFICHE PROTEINE CHE LEGANDOSI SUL PRE-mRNA MODULANO L ATTIVITA DELLO SPLICESOMA IN MODO CHE NON VENGA RIMOSSO UN SINGOLO INTRONE MA UN SEGMENTIO DI RNA PIU LUNGO COMPRENDENTE DUE INTRONI E L ESONE INTERCALATO. IN ALCUNI CASI IL GENE DI UNA DETERMINATA PROTEINA SI TROVANO ALL INTERNO DI UN INTRONE DI UN ALTRA PROTEINA (GENI INCASTONATI). AD ESEMPIO IN DROSOPHILA IL GENE PER LA PROTEINA GART (ENZIMA COINVOLTO NELLA SINTESI DELLE PURINE) CONTIENE 5 INTRONI NEL PRIMO DEI QUALI E PRESENTE UN GENE CHE CODIFICA PER UNA PROTEINA DELLA CUTICOLA.

24 MATURAZIONE DEI trna TUTTI I trna CITOPLASMATICI MATURI DERIVANO DA PRECURSORI NUCLEARI (PRE-tRNA). LA MATURAZIONE DEI trna AVVIENE NEL NUCLEO. LA MATURAZIONE DEI TRNA PREVEDE LE SEGUENTI MODIFICAZIONI: 1 2 3

25 RIMOZIONE DI UNA SEQUENZA DI LUNGHEZZA VARIABILE ALL ESTREMITA 5 AD OPERA DI UNA SPECIFICA ENDONUCLEASI;

26 2. SOSTITUZIONE DI U PRESENTI ALL ESTREMO 3 CON LA SEQUENZA CCA ALLA QUALE POTRA POI LEGARSI L AMINOACIDO; 3. A VOLTE (NON PER TUTTI I trna) RIMOZIONE DI INTRONI CON UN MECCANISMO PERO DIVERSO DA QUELLI UTILIZZATI DALLO SPLICEOSOMA; 4. MODIFICAZIONI COVALENTI DI SPECIFICI NUCLEOTIDI: ES. METILAZIONE DEL RIBOSIO O DELLE BASI (SE VIENE METILATO U SI TRASFORMA IN T) E DEAMINAZIONE DI CERTE BASI (NMOLTO IMPORTANTE LA DEAMINAZIONE DELL ADENINA DELL ANTICODONE IN POSIZIONE 1 CHE LA CONVERTE IN INOSITOLO LA CUI PRESENZA RENDE POSSIBILE IL VACILLAMENTO DELLA TERZA BASE).

27 MATURAZIONE DEGLI rrna ED ASSEMBLAGGIO DEI RIBOSOMI 1. Gli rrna 28S e 5,8S (della subunità ribosomiale maggiore) e l rrna 18S (di quella minore) sono trascritti come un unico pre-rrna; 2. I geni per questi pre-rrna sono ripetuti centinaia di volte e sono localizzati nel nucleolo; 3. Ciascun gene origina un unico pre-rrna formato dagli rrna 18S, 5,8S e 28S (5 3 ) uniti da segmenti di RNA di lunghezza variabile (RNA spaziatore trascritto); 4. Il pre-rrna si associa con proteine e RNA nucleolari brevi e si forma un complesso che catalizza la modificazione covalente di certi nucleotidi ma soprattutto la separazione dei 3 rrna 18S, 5,8S e 28S. Tutti questi processi avvengono nel nucleolo; 5. L rrna 5S viene sintetizzato in forma matura a partire da geni non localizzati nel nucleolo; 6. Diffonde nel nucleolo e si associa con gli rrna 28S, 5,8S e con le proteine ribosomiali a formare la subunità ribosomiale maggiore;

28 7. Le due subunità ribosomiali mjaggiore (60S) e minore (40S) si assemblano nel nucleolo, vengono trasportate attraverso i pori nucleari nel citoplasma e solo qui si forma il ribosoma maturo 80S.