עיבוד שבבי של תרגום- המשך.

מאמר גולש בנושא ייצור חלקים ממוחשב בעזרת עיבוד שבבי. 

בשיעור הקודם דיברנו על האירועים שמתרחשים אחרי השעתוק. לא כולם חייבים להתרחש אחרי שכל ריאקצית השעתוק מסתיימת, זאת אומרת שלא כל האירועים מתרחשים כאשר העיבוד שבבי משתחרר. חלק מהאירועים מתבצעים בשניות הראשונות שמגיע קצה '5 של העיבוד שבבי החדש, אבל חלקם מתרחשים אחרי שכל העיבוד שבבי משתחרר מעיבוד שבבי הריאקציה.

Post-transcriptional modification- כל המודיפיקציות שמתרחשות אחרי השעתוק על העיבוד שבבי.

על אותו מסנג'ר עיבוד שבבי של e.coli מודיפיקציות של אחרי שעתוק בד"כ לא מתרחשות, וככל שידוע אלה מולקולות העיבוד שבבי היחידות שלא עוברות שינויים אחרי השעתוק. עיבוד שבבי ריבוזומאלי ו-t עיבוד שבבי משועתקים בטקנסקריפטים ארוכים מאוד אבל נחתכים ומעוצבים בהתאם. גם באאוקריוטים הטרנסקריפטים עוברים עיבוד לעיבוד שבבי "בוגר".

באאוקריוטים עיקר השינויים שמתרחשים על מולקולות הרנמ"א מתרחשים על מולקולות המסנג'ר עיבוד שבבי. כל המולקולות האלה בתחילת היווצרותן עוברות ריאקציה מאוד מסוימת עם גואנין ונוצר- capping- קשר ייחודי בין '5 של פחמן הריבוז של הגאונין דרך 3 פוספאטים לפחמן '5 של הבסיס הראשון על גבי מולקולת מסנג'ר עיבוד שבבי.

מסנג'ר עיבוד שבבי אאוקריוטים כאשר הריאקציה מסתיימת או קצת לפני שהוא יוצא מבועית השעתוק, מתבצע חיתוך באותה נקודה ב-'3 שלו ותוספת של בין עשרות למאות אדנינים A ומתקבל זנב שלא היה מקודד בדנ"א אלא התווסף ע"י הפולימראז עצמו. זה סימן היכר לכל המסנג'ר עיבוד שבבי באאוקריוטים (כ-95% לפחות).

חיתוך מתוך המסנג'ר עיבוד שבבי רק באאוקריוטים של רצפים שאינם מקודדים. הטרנסקריפט הראשוני יכול להיות ארוך פי עשר ויותר ממה שבסופו של דבר יהיה המסנג'ר עיבוד שבבי. יש רצפים שנקראים אינטרונים שאותם מסלקים.

בתא האאוקריוטי יש אירועים של אחרי שעתוק נוספים, על כל אחד מהשלבים האלה יש בקרה שום דבר לא אוטומאטי, ואחד מהאירועים הנוספים העיקריים הוא להוציא את המסנג'ר עיבוד שבבי מהגרעין לציטופלזמה או לאותו מקום שהעיבוד שבבי צריך לעבוד בו.  יש היום השערות שאולי אפילו שתי תת היחידות של העיבוד שבבי פולימראז עצמו שלא מתחברות לשאר היחידות אבל משתתפות בריאקציה הן שמגנות על העיבוד שבבי ואפילו מלוות אותו מחוץ לציטופלזמה.

אם מסנג'ר עיבוד שבבי תקין ("בוגר") מגיע לציטופלזמה הוא יכול להתחיל לעבור תרגום בהנחה שכל שאר המרכיבים נוכחים- t עיבוד שבבי שעברו גם עיבודים מתאימים, ריבוזומים וכד'. אם הכל קיים אותו מסנג'ר עיבוד שבבי ו-tעיבוד שבבי ועיבוד שבבי ריבוזומאלי יכולים להתחיל בריאקצית התרגום.

לפני הריאקציה עצמה צריך לשפעל את חומצות האמינו של מולקולות אינרטיות באופן עקרוני מבחינה כימית על מת שישתתפו בריאקציות תקיפה עם מולקולות אחרות. זה מתבצע ע"י קישור של חומצות אמינו ל-t עיבוד שבבי שיוצר אמינו אציל אסטר, הקשר הוא בין הקרבוקסיל של האדנין האחרון ב-t עיבוד שבבי לבין קבוצת הקרבוקסיל של חומצה אמינית. בהרבה מהמקרים יש הגהה ובקרה על מנת לוודא שאכן נקשרה החומצה האמינית המתאימה ל-t עיבוד שבבי. אם היא לא נקשרה יש באנזים אתר פעיל נוסף שיעשה הידרוליזה ויוציא את החומצה האמינית. אנחנו נראה שבממוצע ארבע מולקולות עשירות באנרגיה- ATP/GTP מבוזבזות על מנת ליצור קשר אחד בין החומצה האמינית ל-t עיבוד שבבי. מולקולה אחת מנוצלת בטוח אבל אם יש טעות (במקרה אחד ל-200) בכלל תהיה הידרוליזה וקישור מחדש. ברגע שחומצה אמינית נקשרה ל-t עיבוד שבבי היא קיבלה שפעול מבחינה כימית ותתחבר לפפטיד במקום מסוים ולא אקראי. בפרוקריוטים יש רק חומצה אמינית אחת שעוברת עוד מודיפיקציות וזו המתיונין, רק במקרה שהן קשורות ל-t עיבוד שבבי מסוימים הנקשרים לקודון הראשון. יש מולקולת t עיבוד שבבי אליה נקשר מתיונין ולא קורה לו שום דבר. היא נקשרת לאנטי-קודונים במהלך ריאקצית התרגום. בנוסף אליה יש t עיבוד שבבי שמחבר פורמיל לקבוצת האמינו של המתיונין הנמצאת על ה-t עיבוד שבבי הזה. גם אצל אאוקריוטים יש עבור מתיונין שתי מולקולות t עיבוד שבבי שונות עם תכונות מבניות שונות אבל על שתיהן אין מודיפיקציה כימית על המתיונין, למרות זאת רק אחת מהן תשתתף בתרגום בחיבור הראשון והשנייה במקרים הבאים שהעיבוד שבבי מקודד למתיונין