Сплайсинг: механизм
Сплайсинг РНК катализируется сплайсосомой , формируемой на молекуле- предшественнице мРНК из U1 , U2 , U5 и U4/U6 snRNP и других компонентов. После сборки сплайсосомы реакция протекает в два этапа. На первом этапе нуклеотид А точки ветвления , находящийся в интронной последовательности близко к 3'-сайту сплайсинга, атакует 5'-сайт сплайсинга и расщепляет его; отрезанный 5'-конец интронной последовательности становится таким образом ковалентно связанным с 2'-ОН рибозной группой нуклеотида А, формируя тем самым разветвление, в результате чего интрон принимает форму лассо . На втором этапе 3'-ОН конец первой экзонной последовательности , который образовался на первом этапе, присоединяется к началу второй экзонной последовательности, расщепляя молекулу РНК по 3'-сайту сплайсинга. Две экзонные последовательности таким образом соединяются друг с другом, а интрон высвобождается в форме лассо и будет деградирован в ядре. Происходящие в ядре реакции сплайсинга, таким образом, образуют молекулы мРНК из первичных РНК-транскриптов (молекул-предшественниц мРНК).
Удаление множественных интронных последовательностей из первичных РНК-транскриптов происходит следующим образом. В норме аппарат процессинга РНК должен обеспечивать спаривание каждого 5'-сайта сплайсинга только с ближайшим к нему нижерасположенным 3'-сайтом сплайсинга, (то есть расположенным в направлении от 5'- к 3'-концу линейной последовательности РНК). Предполагается, что в таком правильном последовательном спаривании сайтов сплайсинга главную роль играет сборка сплайсосомы на все еще растущем РНК-транскрипте, то есть сборка, происходящая непосредственно после транскрипции одного сплайсируемого элемента, до того как будет протранскрибирован следующий. Так, на электронных микрофотографиях транскрибируемых генов можно наблюдать рибонуклеопротеиновые частицы, которые формируются на специфических последовательностях РНК (в местах соединения интронов и экзонов или около них) очень скоро после их транскрипции , и по мере роста РНК-транскрипта эти частицы соединяются с образованием одной большой частицы, которая, вероятно, представляет собой сплайсосому .
Имеется также свидетельство, что для правильного спаривания сайтов сплайсинга важны правильные трехмерные конформации интронных и экзонных последовательностей РНК-транскриптов.
