La scissione dell'RNA è un processo fondamentale in biologia, eseguito da una varietà di enzimi, ciascuno con il suo meccanismo unico. Tuttavia, il principio generale prevede i seguenti passaggi:
1. Riconoscimento e vincolo:
* L'enzima si lega alla molecola di RNA, riconoscendo specifici motivi di sequenza o caratteristiche strutturali.
* Questo riconoscimento è mediato dalle interazioni tra residui di aminoacidi nel sito attivo dell'enzima e nel substrato dell'RNA.
2. Attivazione del centro catalitico:
* L'enzima adotta una conformazione che attiva il suo centro catalitico. Ciò potrebbe comportare cambiamenti conformazionali, legame con ioni metallici o altri meccanismi specifici per l'enzima.
3. Schedile del legame fosfodiestro:
* Il centro catalitico scinde il legame fosfodiestro che collega due nucleotidi adiacenti nella spina dorsale dell'RNA.
* Gli enzimi diversi usano diversi meccanismi per raggiungere questa scissione:
* Idrolisi: Meccanismo più comune, in cui una molecola d'acqua viene utilizzata per rompere il legame.
* Transesterification: Il gruppo fosfato viene trasferito in un'altra molecola, come un gruppo idrossilico su un enzima o un'altra molecola di RNA.
* scissione ossidativa: La spina dorsale dell'RNA è suddivisa da una specie reattiva di ossigeno.
4. Rilascio del prodotto:
* I frammenti di RNA scissi vengono rilasciati dall'enzima.
* L'enzima può quindi legarsi a un altro substrato e ripetere il ciclo.
Esempi specifici di enzimi di scissione dell'RNA:
* ribonucleasi (RNasi): Questi enzimi sono ampiamente distribuiti in natura ed svolgono una varietà di funzioni.
* rnase H: Rimuove l'RNA dagli ibridi DNA-RNA.
* rnase p: Cleave la sequenza leader 5 'dei precursori del tRNA.
* Dicer: Processi RNA a doppio filamento in RNA interferenti corti (siRNA).
* ribonucleasi nei sistemi CRISPR-CAS: Questi enzimi scindono RNA target specifici basati sulla complementarità della sequenza.
* Ribozymes: Molecole di RNA che possiedono attività catalitica, compresa la delegazione autonoma.
Fattori che influenzano la scissione dell'RNA:
* Specificità della sequenza: Alcuni enzimi si scindono in sequenze specifiche, mentre altri sono meno specifici.
* Struttura secondaria: La struttura dell'RNA influenza il legame e la scissione degli enzimi.
* Cofactors: Alcuni enzimi richiedono ioni metallici o altri cofattori per l'attività.
* Temperatura e pH: Questi fattori possono influenzare l'attività degli enzimi.
Comprendere i diversi meccanismi di scissione dell'RNA è cruciale per lo studio della biologia dell'RNA e lo sviluppo di interventi terapeutici mirati alle malattie correlate all'RNA.
