Back to chapter

9.7:

Dégradation des ARNm non-sens

JoVE Core
Biologia Molecular
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Biologia Molecular
Nonsense-mediated mRNA Decay

Idiomas

COMPARTILHAR

Lorsqu’une molécule d’ARNm est transportée du noyau alors que son extrémité cinq prime émerge d’un pore nucléaire, un ribosome commence à la traduire. Ce test de traduction vérifie l’ARNm pour les erreurs et signale les ARNm irrégulièrement traitées pour la dégradation. Dans ce mécanisme de surveillance ARNm appelé voie de dégradation des ARNm non-sens-ou NMD-le ribosome peut détecter si un ARNm a un codon non-sens ou stop au mauvais endroit.En général, un pré-ARNm peut contenir des codons d’arrêt dans des introns en plus du codon stop prévu. Lorsque ce pré-ARNm est épissé et traité dans le noyau, les complexes de jonction d’Exon-ou EJCs-lient l’ARNm à chaque site d’épissage. Dans le test de la traduction, les EJCs sont déplacés par le ribosome en mouvement.Dans un ARNm normalement épissé, ce codon stop-marqué par la séquence UAA, UAG ou UGA-se trouve dans le dernier exon. Ainsi, lorsque le ribosome l’atteint et que la traduction est terminée, il n’y a plus d’EJCs liés. Quand l’ARNm réussit le contrôle de qualité il est alors disponible pour d’autres séries de traduction.Les ARNm partiellement épissés ont toujours des codons non-sens présents dans le cadre de lecture de l’ARNm. Ce phénomène est observé plus fréquemment chez les organismes ayant des introns plus longs. Comme un ribosome traduit ce ARNm, il atteint un codon stop avant d’interagir avec le dernier EJC.Ce ribosome bloqué termine la traduction prématurément alors que la voie active la réponse NMD. L’EJC relié sert de plate-forme de liaison pour les facteurs NMD, y compris les protéines up-frameshift UPF1, UPF2 et UPF3, et l’enzyme phosphorylante-SMG. Ces protéines recrutent des exonucléases qui dégradent l’ARNm défectueux.La surveillance de NMD est essentielle pour choisir des combinaisons génétiques qui peuvent produire une protéine fonctionnelle.

9.7:

Dégradation des ARNm non-sens

Les protéines Upf qui effectuent la désintégration non-sens (NMD) se trouvent dans tous les organismes eucaryotes, y compris les humains. Chaque protéine a un rôle individuel, mais elles doivent travailler en collaboration. Upf1 est une hélicase à ARN dépendante de l’ATP qui déroule l’hélice d’ARN. Parce qu’Upf1 peut dérouler n’importe quel ARN, Upf2 et Upf3 sont nécessaires pour aider Upf1 à faire la distinction entre les ARNm non-sens et normaux.

Habituellement, Upf3 se lie à un complexe de jonction d’exon (EJC) au niveau des sites d’épissage de l’ARNm. Si un ribosome traduit complètement l’ARNm, Upf3 et EJC sont déplacés pendant la traduction. Cependant, s’il y a un codon d’arrêt prématuré, Upf3 reste lié à EJC et marque l’ARNm mutant pour la dégradation.

Des séquences de codons non-sens peuvent apparaître naturellement dans les régions introniques d’un ARNm. Cependant, une mutation peut également produire un codon non-sens dans une séquence de gène. De telles mutations sont appelées mutations non-sens. Comme dans la voie NMD, ces mutations conduisent également à une interruption prématurée de la traduction. Le polypeptide incomplet synthétisé est généralement inactif. La fonction normale peut être restaurée pour le gène si une seconde mutation corrige le codon de terminaison en une séquence codante d’acides aminés, ou supprime les effets du codon de terminaison. Ces mutations rectificatrices sont appelées suppresseurs de non-sens. Les suppresseurs de non-sens les plus courants sont des mutations dans les gènes d’ARNt qui produisent des ARNt spécialisés appelés ARNt suppresseurs. Ceux-ci peuvent se lier au codon de terminaison prématurée et insérer un acide aminé à cette position.

Leitura Sugerida

  1. Dean L, McEntyre J, editors. Coffee Break: Tutorials for NCBI Tools [Internet]. Bethesda (MD): National Center for Biotechnology Information (US); 1999-. RNA surveillance: watching the defectives: detecting premature stop codons in mRNA halts the production of dangerous truncated proteins.
  2. Nelson, David L., and Michael M. Cox. Lehninger principles of biochemistry. New York: WH Freeman, 2009.