Editiranje RNK ili modifikacija RNK je molekulsk proces putem kojeg neke ćelije mogu izvršiti diskretne promjene u određenim nukleotidnim sekvencama unutar molekule RNK, nakon što ih generira RNK-polimeraza. Javlja se u svim živim organizmima i jedno je od evolucijski najkonzerviranijih svojstava RNK. Može uključivati insercija, delecija i supstitucija nukleotidnih baza unutar molekule RNK. Editiranje RNK je relativno rijetko, s uobičajenim oblicima obrade RNK (npr. prerada, 5 '- ograničavanje i 3' - poliadenilacija), koji se obično ne smatraju editiranjem . Može uticati na aktivnost, lokalizaciju kao i na stabilnost RNK, a povezano je s ljudskim bolestima.
Editiranje RNK uočeno je u nekim molekulama tRNK, rRNK, iRNK ili miRNK eukariota i njihovih virusa, archaea i prokariota. Događa se u jedru i citosolu, kao i unutar mitohondrija i plastida. U kičmenjaka je rijetko i obično se sastoji od malog broja promjena u sekvenci pogođenih molekula. U drugim organizmima, poput lignji , može doći do opsežnog editiranja (pan-editiiranje); u nekim slučajevima većina nukleotida u sekvenci iRNK može nastati ovim putem. Do sada je opisano više od 160 tipova modifikacija RNK.
Procesi editiranja RNK pokazuju veliku molekulsku raznolikost, a čini se da su neke nedavne evolucijske akvizicije nastale nezavisno. Raznolikost fenomena editiranja RNK uključuje nukleobaze modifikacije, kao što su citidin (C) do uridina (U) i adenozin (A) do inozina (I) deaminacija, kao i dodaci i insercije nukleotida bez predloška. Editiranje RNK u iRNK efektivno mijenja aminokiselinsku sekvencu kodiranog proteina tako da se razlikuje od one predviđene genomskom sekvencom DNK. 350px|thumb|Editosomski kompleks
Porijeklo i evolucija RNA editiranja Sistem za editiranje RNK koji se vidi kod životinja možda je evoluirao od mononukleotidnih deaminaza, što je dovelo do većih porodica gena koji uključuju gene apobec-1 i adar. Ovi geni dijele bliski identitet s bakterijskim deaminazama uključenim u metabolizam nukleotida. Adenozin deaminaza iz E. coli ne može deaminirati nukleozid u RNK; džep reakcije enzima je premali da bi se na njega mogao vezati lanac RNK. Međutim, ovo aktivno mjesto prošireno je promjenama aminokiselina u odgovarajućim ljudskim analognim genima, APOBEC1 i ADAR, omogućavajući deaminaciju.
Pan-editiranje posredovano gRNK u mitohondrijama tripanozoma, uključujući šablonsku inserciju U ostataka, potpuno je drugačija biohemijska reakcija. U drugim istraživanjima pokazalo se da su uključeni enzimi regrutovani i prilagođeni iz različitih izvora. Ali specifičnost insercija nukleotida interakcijom između gRNK i iRNK slična je procesima editiranja tRNK na životinjskim i akantamebinim mitohondrijama. Metilacija eukariotske riboze rRNK prajmerskim molekulama RNK, sličan je oblik modifikacije.
Tako je editiranje RNK evoluiralo više puta. Predloženo je nekoliko prilagodljivih obrazloženja. Editiranje se često opisuje kao mehanizam korekcije ili popravka kako bi se nadoknadili nedostaci u sekvencama gena. Međutim, u slučaju editiranja posredovanog putem gRNK, ovo objašnjenje ne čini se mogućim, jer ako se prvo dogodi defekt, ne postoji način da se generira regija koja kodira gRNK bez grešaka, a koja vjerojatno nastaje duplikacijom originalne genske regije. Ovo razmišljanje dovodi do prijedloga u teoriji evolucije, zvanog "konstruktivna neutralna evolucija" u kojem se redoslijed koraka preokreće, s neopravdanim kapacitetom za editiranje koji prethodi "nedostatku". 31
Terapijsko editiranje iRNK Usmjeravanje editiranja radi ispravljanja mutiranih sekvenci, prvi put predloženo je i demonstrirano 19955. U ovom početnom radu, korišteni su sintetski RNK antisens oligonukleotidi komplementarni prezreloj mutaciji stop kodona u sekvenci distrofina kako bi se aktiviralo A-do-I editiranje stop kodona u čitav kodon u modelu ćelijskog sistema ksenopusa. Iako je ovo također dovelo do obližnjih nehotičnih prijelaza A-u-I, prijelazi A u I (čitaj kao G) mogu ispraviti sva tri stop kodona, ali ne mogu stvoriti stop kodon. Zato su promjene dovele do >25% korekcije ciljanog stop kodona s očitanjem do niza reporter luciferaza. Nastavak rada postigao je editiraanje mutirane sekvence iRNK u sisarskoj kulturi ćelija, usmjeravanjem oligonukleotida vezanog za citidin-deaminazu, kako bi se korigirala mutirana sekvenca cistaste fibroze. U novije vrijeme korišten je CRISPR-Cas13 spojen sa deaminazama za usmjeravanje editovanja iRNK.
Poređenje sa editiranjem DNK Za razliku od editiranja DNK, koje je trajno, efekti kod RNK, uključujući potencijalne neciljane mutacije u RNK – su prolazni i ne nasljeđuju se. Stoga se smatra da je editiranje RNK manje rizično. Nadalje, možda će joj trebati samo prajmer RNK, upotrebom proteina ADAR koji se već nalazi kod ljudi i mnogih drugih eukariota, umjesto da treba unositi strani protein u tijelo.
Reference
Vanjski linkovi
Kategorija:Ekspresija gena Kategorija:Prerada RNK Kategorija:RNK *