Silmukointi

Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.

Silmukointi on eukaryoottisoluissa geenin transkription (DNA:sta esi-mRNA:ksi) ja translaation (mRNA:sta proteiiniksi) välissä tapahtuva prosessi. Silmukoinnissa geenistä poistetaan transkriptoidussa esi-mRNA:ssa olevat jaksot, jotka eivät vaikuta proteiinin sekvenssiin (intronit), jolloin jäljelle jäävät vain geenin koodaavat osat eli eksonit.

Useimmat korkeimpien eukaryoottien geeneistä ovat DNA:ssa epäjatkuvina. Eksoneiden, joiden sekvenssi määrää proteiinien rakenteen, välissä on introneita, jotka poistetaan ennen proteiinisynteesiä. Proteiinisynteesi alkaa kuitenkin koko geenin – eksoneiden ja introneiden – transkriptiolla esi-mRNA:ksi.

Esi-mRNA:sta poistetaan tumassa intronit, jolloin syntyy valmiita mRNA-juosteita (lähetti-RNA:ta), jotka siirretään tumasta solulimaan proteiinisynteesiä varten.

Silmukointikohdan tunnistus perustuu introneiden päissä oleviin konservoituneisiin jaksoihin. RNA:n 5'-päässä ovat nukleotidit GU ja 3'-päässä AG. Silmukointireaktiossa esi-mRNA katkeaa ensin intronin 5'-päästä, kun intronissa oleva adeniinin -OH-ryhmä hyökkää intronin 5'-pään fosforisidokseen. Molekyyli muodostaa tällöin lasson (engl. lariat). Toisessa vaiheessa 5'-päässä ollut eksoni hyökkää 3'-pään eksonin fosfaattiryhmään.

Yleensä silmukointiin osallistuu spliseosomi, joka koostuu lyhyistä RNA-molekyyleistä ja proteiineista. Tietyt silmukoinnit tapahtuvat RNA:n itsensä katalysoimana eikä reaktio tällöin vaadi energiaa.

Esi-mRNA:n silmukointi voi tapahtua vain yhdellä tavalla, mutta usein samasta geenistä voidaan silmukoinnin avulla luoda erilaisia mRNA-molekyylejä ja siten erilaisia proteiineja. Tämä mahdollistaa eliöiden kasvavan monimutkaisuuden ja nopeamman evoluution. Vaikka silmukoinnin lopputuotteet voivat olla erilaisia, eksonit ovat niissä aina samassa järjestyksessä kuin esi-mRNA:ssa.

Vaihtoehtoisen silmukoinnin säätelyjärjestelmää ei tunneta hyvin.

Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Silmukointi.

• Solunetti: RNA:n silmukointi
• Solunetti: Vaihtoehtoinen silmukointi