Hej där! Som skarvleverantör blir jag ofta frågad om skillnaden mellan skarvning i bakterier och eukaryoter. Det är ett superintressant ämne, och idag kommer jag att bryta ner det för dig.
Först och främst, låt oss förstå vad skarvning är. Skärning är i princip processen för att ta bort introner (icke -kodande regioner) från pre -messenger RNA (pre -mRNA) och förena exonerna (kodande regioner) tillsammans för att bilda moget mRNA. Detta är avgörande för genuttryck eftersom endast det mogna mRNA kan översättas till proteiner.
Skarv i bakterier
Bakterier är prokaryoter och de har en relativt enkel genetisk struktur jämfört med eukaryoter. I bakterier är skarvning en sällsynt händelse. Varför? Tja, de flesta bakteriegener är kontinuerliga, vilket betyder att de inte har introner. DNA -sekvensen motsvarar direkt aminosyrasekvensen för den protein som den kodar. Så det finns inget behov av en komplex skarvningsmekanism.
Det finns dock några undantag. Vissa bakterier har introner, främst i tRNA- och rRNA -gener. Dessa introner är självpliktning, vilket innebär att de kan ta bort sig själva från RNA -molekylen utan hjälp av ytterligare proteiner. Självkretsintronerna är indelade i två huvudtyper: Grupp I och grupp II -introner.
Grupp I -introner har en karakteristisk sekundär struktur som gör att de kan fällas in i en katalytiskt aktiv konformation. De använder en guanosinkofaktor för att initiera skarvningsreaktionen. 3 ' - hydroxylgruppen av guanosin attackerar 5' skarvplatsen och klyvar RNA vid den punkten. Sedan attackerar den fria 3 ' - hydroxylgruppen av uppströms exon 3' skarvplatsen, sammanfogar exonerna tillsammans och släpper intronet.
Grupp II -introner är också självpliktande men har en annan mekanism. De bildar en Lariat -struktur under skarvning. 2 ' - hydroxylgruppen av en adenosinrest inom intron attackerar 5' skarvplatsen, vilket skapar en grenad lariat -mellanprodukt. Sedan attackerar den 3 ' - hydroxylgruppen av uppströms exon 3' splice -platsen, släpper Lariat -intronen och gick med i exonerna.
Enkelheten med skarvning i bakterier är faktiskt en fördel på vissa sätt. Eftersom de flesta gener är kontinuerliga kan transkriptions- och översättningsprocesserna uppstå samtidigt. Eftersom mRNA syntetiseras av RNA -polymeras kan ribosomer börja översätta det direkt. Detta kallas kopplad transkription - översättning, och det gör att bakterier snabbt kan svara på miljöförändringar.
Skarvning i eukaryoter
Eukaryoter har å andra sidan ett mycket mer komplext skarvningssystem. Eukaryota gener avbryts ofta av introner, och de flesta pre -mRNA måste skarvas innan de kan översättas. Skärmningsprocessen i eukaryoter utförs av ett stort ribonukleoproteinkomplex som kallas spliceosomen.
Spliceosomen består av fem små nukleära ribonukleoproteiner (SNRNP), benämnda U1, U2, U4, U5 och U6, tillsammans med många andra proteiner. Skärmningsprocessen är mycket reglerad och förekommer i en serie väl definierade steg.
Först binder U1 SNRNP till 5' -skarvstället för PRE -mRNA, och U2 SNRNP binder till grenpunktsekvensen i intronet. Sedan går U4/U6 och U5 SNRNP: er med komplexet och bildar hela spliceosomen. U4 SNRNP släpps sedan, vilket gör att U6 SNRNP kan interagera med 5' -skarvplatsen och U2 SNRNP. Denna interaktion ger 5 'och 3' skarvplatser i närheten.
Därefter inträffar den första transesterifieringsreaktionen. 2 ' - hydroxylgruppen av en adenosinrest vid grenpunkten attackerar 5' skarvplatsen och bildar en Lariat -struktur. Sedan äger den andra transesterifieringsreaktionen, där 3 ' - hydroxylgruppen av uppströms exon attackerar 3' splice -platsen, släpper Lariat -intronen och gick med i exonerna.
En av de viktigaste funktionerna i eukaryot skarvning är alternativ skarvning. Alternativ skarvning gör det möjligt för en enda gen att producera flera olika mRNA -isoformer och därför flera olika proteiner. Detta ökar den proteomiska komplexiteten hos eukaryoter kraftigt. Till exempel innehåller det mänskliga genomet cirka 20 000 - 25 000 protein - kodande gener, men det kan producera hundratusentals olika proteiner genom alternativ skarvning.
En annan skillnad är att i eukaryoter separeras transkription och översättning i rum och tid. Transkription sker i kärnan, där pre -mRNA syntetiseras och skarvas. Det mogna mRNA exporteras sedan till cytoplasma, där översättning sker. Denna separering möjliggör mer omfattande reglering av genuttryck.
Implikationer för bioteknik och våra skarvtjänster
Att förstå skillnaden mellan skarvning i bakterier och eukaryoter är avgörande för många bioteknologiska tillämpningar. Om du till exempel arbetar med genuttryck i bakterier behöver du inte oroa dig för mycket för skarvproblem eftersom de flesta gener är kontinuerliga. Men när du arbetar med eukaryota gener måste du se till att skarvningsprocessen regleras korrekt.
Som en [skarv] leverantör erbjuder vi ett brett utbud av skarvtjänster som kan tillgodose både bakteriella och eukaryota system. VårSkarpTeknik är utformad för att hantera olika typer av skarvningskrav. Oavsett om du har att göra med själv - skarvningsintroner i bakterier eller den komplexa spliceosome - medierade skarvningen i eukaryoter, har vi dig täckt.
Vi tillhandahåller ocksåPlåtTjänster, som kan vara användbara för att hantera stora RNA- eller DNA -prover. Och om du behöver olika kärnstorlekar för dina skarvprojekt, våraFlera kärnstorlekarAlternativ låter dig anpassa dina krav.
Om du är i bioteknikindustrin, akademisk forskning eller något område som involverar genuttryck och skarvning, skulle vi gärna prata med dig. Vårt team av experter kan hjälpa dig att navigera i komplexiteten i skarvning i olika organismer och hitta de bästa lösningarna för dina projekt. Oavsett om du bara börjar eller vill optimera dina befintliga processer, är vi här för att stödja dig. Så tveka inte att nå ut och starta en konversation om hur vi kan arbeta tillsammans för att uppnå dina skarvningsmål.
Referenser
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Molekylärbiologi i cellen. Garlandvetenskap.
- Berg, JM, Type, JL, & Strier, L. (2002). Biokemikalier. Wh freeman.
- Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Molekylär cellbiologi. Wh freeman.
