II.7. СТРОЕНИЕ ЗРЕЛОЙ мРНК

После всех вышеуказанных преобразований молекула РНК готова к переходу на следующий уровень, синтезу белка. Если ДНК и РНК похожи по строению нуклеотидов, то с аминокислотами у них нет ничего общего. Поэтому перекодирующее устройство много сложнее, хотя если сравнивать количество белков (частей машины), которое участвует в переходах ДНК-РНК и РНК-белок, то оно примерно одинаковое. Это можно объяснить тем, что основная работа этих комплексов состоит не в собственно перекодировке, а в распознавании сигналов когда, что и в каком количестве кодировать. Для того, чтобы решить, надо обрабатывать незрелую тоже существуют свои знаки, если их нет, то слово считано неправильно и подлежит уничтожению, у строителей нет лишнего времени и стройматериалов, от их слаженной работы зачастую зависит жизнь организма.

Зрелая мРНК состоит из колпачка, 5'-нетранслируемого участка, инициирующего кодона (старт-кодона), цепи нуклеотидов, которые кодируют последовательность аминокислот будущего белка, конечного кодона (стоп-кодона), 3'-нетранслируемого участка и поли(А)фрагмента. Первым делом закрепляются концы, без закрепления неустойчивый полимер быстро развалится. У эукариот после завершения собственно транскрипции 5'-конец растущей молекулы РНК блокируется структурой, которая называется шапочкой или кэп (от англ. cap). В случае мРНК шапочка состоит из 7'-метил-ГТФ. Белковый колпачок защищает мРНК от 5'-экзонуклеазами эндонуклеаз, разрушающих нуклеотидные цепи РНК путем гидролиза.

В эукариотах мРНК инициирующий кодон — начальный участок кодирующей части мРНК, одинаков во всех мРНК. Он представляет собой последовательность нуклеотидов АУГ и кодирует аминокислоту метионин.

При наличии всех требуемых знаков в начале цепочки строится молекулярное сооружение под названием «шапка», а в конце цепочки нуклеотидов надстраивается олигомер из аденозинов — в конце транскрипции к 3'-концу присоединяется полиадениловая последовательность (поли(А) фрагмент), которая может включать до 200 звеньев адинозин-монофосфата… К концу незрелой мРНК добавляется хвост из нескольких молекул аденина. Такой хвост важен для предотвращения разрезания мРНК РНК-азами. Он него постепенно отрезаются нуклеотиды, когда он укоротиться до 30 нуклеотидов колпачок на 5 конце распадается и мРНК подвергается деполимеризации РНК-азами и эндонуклеазами. Наличие и длина этого хвоста определяют жизнестойкость всей молекулы мРНК, определяет ее продолжительность жизни.

Иногда за счет склеивания шапочки и хвоста мРНК образует кольцо. Это тоже способ защитить молекулу от разрезания РНК-азами. Перед хвостом имеется так называемая нетранслируемая область, состоящая из нескольких нуклеотидов. 5'-нетранслируемый участок служит для связывания с рибосомой.

Только после этого созревшая мРНК покидает ядро. В эукариотах зрелая мРНК должна быть траснпортирована из ядра в цитоплазму. Белковые машины ядерных пор работают как стражи и выпускают из ядра только полностью зрелую мРНК. Поэтому после созревания мРНК передвигается через ядерные поры в цитоплазму.

Во многих протяженных клетках мРНК должна быть перевезена от ядра к эндоплазматической сети, находящейся далеко от ядра, например, в клеточных отростках. Например, нервные клетки имеют длинные до 1,5–2 м в длину у человека отростки дендриты и аксоны, по которым нервные импульсы идут на периферию и от периферийных тканей к телу нервной клетки. Как и куда будет доставлена мРНК зашифровано как раз в нетранслируемой области мРНК (197, 229).