Wat is Stabiliteit en lokalisatie van mRNA? — Biologie

Definitie 2.11 Universitaire biologie — jaar 3 · Hoofdstuk 2 — Niet-coderende RNA’s en posttranscriptionele regulatie

De halveringstijd van een boodschapper loopt van minuten tot dagen en wordt bepaald door elementen in zijn 3 $'$ -niet-vertaalde regio. AU-rijke elementen (AUUUA-herhalingen) in de boodschappers van cytokinen, groeifactoren en proto-oncogenen worden gebonden door eiwitten die deadenylasen aantrekken en halveringstijden van $10\text{ tot }30\,\mathrm{min}$ geven, zodat een uitbarsting van transcriptie een uitbarsting van eiwit oplevert en niet meer dan dat; mutaties die ze weghalen veroorzaken overexpressie en, voor sommige proto-oncogenen, kanker. Lokalisatie-elementen, vaak met een structuur, worden gebonden door adaptoren die de boodschapper aan een motor koppelen: de boodschappers van bicoid en oskar worden door dyneïne en kinesine over microtubuli naar de twee polen van het vliegenei gebracht, de boodschapper van $\beta$ -actine naar de voorrand van een fibroblast, en de boodschappers van synaptische eiwitten tot in de dendrieten, waar ze op verzoek worden vertaald. Het ijzerresponsieve element (IRE), een steellus die door de ijzerregulerende eiwitten IRP1 en IRP2 wordt gebonden wanneer ijzer schaars is, doet vanuit twee posities twee tegengestelde dingen: in de 5 $'$ -niet-vertaalde regio van de ferritineboodschapper blokkeert gebonden IRP het ribosoom; in de 3 $'$ -niet-vertaalde regio van de boodschapper van de transferrinereceptor beschermt gebonden IRP het transcript tegen een nuclease.

Het ijzerresponsieve element. Bij weinig ijzer bindt het ijzerregulerende eiwit de IRE-haarspelden: aan het 5'-uiteinde van de ferritineboodschapper blokkeert het de translatie, aan het 3'-uiteinde van de boodschapper van de transferrinereceptor blokkeert het een nuclease. Bij veel ijzer laat het eiwit beide los: ferritine wordt gemaakt, de boodschapper van de receptor vergaat. — Het ijzerresponsieve element. Bij weinig ijzer bindt het ijzerregulerende eiwit de IRE-haarspelden: aan het 5 $'$ -uiteinde van de ferritineboodschapper blokkeert het de translatie, aan het 3 $'$ -uiteinde van de boodschapper van de transferrinereceptor blokkeert het een nuclease. Bij veel ijzer laat het eiwit beide los: ferritine wordt gemaakt, de boodschapper van de receptor vergaat.

Voorbeelden

Voorbeeld 2.12 (IJzer, gelezen door één haarspeld)

Bij weinig ijzer bindt IRP beide boodschappers: ferritine, het opslageiwit, wordt niet vertaald, en de transferrinereceptor, die ijzer invoert, wordt gestabiliseerd en overvloedig — de cel slaat minder op en voert meer in. Bij veel ijzer wordt IRP1 omgezet in een aconitase (het krijgt een ijzer-zwavelcluster en verliest zijn affiniteit voor RNA) en wordt de afbraak van IRP2 in gang gezet: ferritine wordt vertaald, de boodschapper van de receptor vergaat binnen minuten, en de cel slaat meer op en voert minder in. Er is geen verandering van transcriptie voor nodig. Een puntmutatie in het IRE van ferritine die de binding van IRP verhindert veroorzaakt onophoudelijke ferritinesynthese en het erfelijke hyperferritinemie-cataractsyndroom.

Lees in het hoofdstuk →