L'mRNA

Ho già parlato dell’mRNA ma è giusto, vista la sua importanza, precisare bene cosa accada. 

In questo post parlerò dell’elaborazione dell’mRNA nelle cellule eucariote.

Una delle maggiori sorprese che si sono avute nello studio del DNA eucariote è stata la scoperta che le sequenze dei geni codificanti per le proteine sono interrotte da sequenze nucleotidiche che non vengono tradotte.

Queste interruzioni non codificanti di un gene sono dette introni, mentre le sequenze codificanti sono chiamate esoni.

Gli introni furono scoperti nel corso degli esperimenti di ibridazione mRNA-DNA. I ricercatori scoprirono che non vi era una perfetta corrispondenza tra le molecole di RNA messaggero maturo e i geni da cui queste molecole venivano trascritte; le sequenze nucleotidiche dei geni erano molto più lunghe delle molecole complementari di mRNA maturo.

Gli introni possono essere trascritti inizialmente nelle molecole di pre-mRNA, ma i segmenti di mRNA corrispondenti agli introni sono eliminati prima della traduzione. Dal punto di vista evolutivo non è ancora chiaro se gli introni siano comparsi nel corso del tempo o fossero presenti anche nelle prime cellule; secondo quest’ultima ipotesi, i batteri e gli altri microrganismi che hanno un alto tasso di riproduzione avrebbero eliminato col passare del tempo tutto il DNA considerato inutile.

Prima che la trascrizione sia completa viene aggiunto un “cappuccio” di un insolito nucleotide alla sua estremità 5’; questo processo prende il nome di capping. Il cappuccio è necessario per far uscire l’mRNA dal nucleo per attaccarlo al ribosoma eucariote.

Il pre-mRNA va incontro a due processi prima di passare nel citosol: la sua trasformazione in mRNA maturo e l’aggiunta di una sequenza nucleotidica all’estremità 3’ della molecola.

Questo nuovo segmento chiamato coda poli-A, ha lo scopo di conferire una certa stabilità alla molecola consentendole di resistere per un tempo maggiore nel citosol.

L’altro importante evento che avviene prima che la molecola di pre-mRNA lasci il nucleo è lo splicing, un meccanismo tramite cui avviene il taglio degli introni e la ricongiunzione degli esoni. Gli introni vengono rimossi dal trascritto di mRNA da un grosso complesso molecolare che prende il nome di spliceosoma ed è formato da numerose piccole riboproteine nucleari.

Lo splicing deve essere assai preciso dato che il più piccolo errore potrebbe avere conseguenze molto gravi per la cellula. L’mRNA maturo passa poi nel citosol dove è tradotto in proteina.

Nelle cellule eucariote, i trascritti di pre-mRNA identici vengono rielaborati in modi diversi per cui, da un singolo gene, si possono formare molteplici mRNA maturi (splicing alternativo). Questo permette a un gene di codificare per due o più proteine aumentando così la complessità dei proteomi eucarioti.