Лысенко был прав!

Внутри полости эндоплазматической сети с помощью фермента (сигнальной пептидазы) сигнальная последовательность отщепляется. После окончания синтеза вся белковая молекула оказывается в полости эндоплазматической сети и в это время рибосома отделяется от транслокона и диссоциирует. После этого в транслоконе канал закрывается. Во время трансмембранного переноса растущей белковой цепи происходит ее связь с олигосахаридами (гликозилирование — см. ниже). В полости цистерн эндоплазматической сети белки претерпевают ряд дополнительных изменений: образуются дисульфидные связи, происходит их правильное сворачивание, происходит сборка четвертичной структуры белков. Только белки с правильной конформацией (пространственной упаковкой) в дальнейшем будут переноситься в зону аппарата Гольджи.

II.19. КАК КЛЕТКА РАЗРУШАЕТ ОДИНОЧНЫЕ И ДВОЙНЫЕ ЦЕПИ РНК?

Если бы мРНК не подвергалась разрушению, клетка бы не могла оперативно реагировать на изменяющиеся условия среды активацией синтеза нужных в данный момент белков. Поэтому для мРНК характерно короткое время жизни, так как они быстро распадаются после трансляции. Молекула мРНК живет от 10 мин до 2 суток. Особенно короткоживущими являются мРНК регуляторных белков. Они разрушаются РНК-азами (белками, режущими РНК на отдельные нуклеотиды) в цитоплазме. Итак, длинная мРНК, не образующая петель и шпилек, разрушается с концов под действием РНК-аз. Выраженность всех этих механизмов по разрезанию РНК определяет насколько долго существует данная мРНК в цитоплазме и как быстро она разрушается.

Источниками двухцепотчатых молекул РНК являются тРНК, рРНК и сРНК, двойные цепи РНК возможно в виде шпилечных структур на незрелой молекуле мРНК при мутациях или при введении в клетку коротких комплементарных цепей РНК для интерферирования с мРНК выбранного белка. Это могут быть также искусственно введённые в клетку молекулы РНК. Источник двуцепочечных РНК в клетке может быть и другим: активность клеточной или вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразы, синтезирующей незрелые мРНК, которые способны к внутримолекулярному склеиванию …

Для разрушения двойных цепей РНК, имеющихся или образующихся к клетке, имеются специальные белковые машины. Появление в цитоплазме двуцепочечной РНК из-за склеивания мРНК, а также повреждения и вследствие этого выпадение из белково-нуклеиновых комплексов рРНК, тРНК или сРНК запускает специальную белковую машину, приспособленную для разрезания таких двойных РНК. Когда любая короткая цепь РНК, имеющая комплементарность по отношению к одному из участков мРНК, склеивается с ней, то она тоже попадает в тот же самый метаболический путь, что и обычно существующие двойные РНК.

II.20. РАЗРЕЗАНИЕ ДВОЙНЫХ ЦЕПЕЙ РНК

Незрелые мРНК генов, у которых имеются участки, способные к склеиванию, образуют склейки в форме шпилек уже в ядре. Эти "шпильки" РНК могут отрезаться от незрелой мРНК также уже в ядре, где от таких незрелых мРНК отрезаются получающиеся в результате такой склейки шпильки или структуры в виде стебелька или петли длиной около 70 нуклеотидов. Пока белковые машины, ответственные за этот процесс и способные проникать в ядро, не выявлены.

Для того, чтобы разрушать ненужные двухцепотчатые РНК, в цитоплазме подавляющего большинства клеток имеется специальный фермент, обладающий рибонуклеазной активностью. Это белок-фермент Дайсер (Dicer). Белок Дайсер связывается лишь с длинными двуцепочечными РНК. Он связывает и разрезает длинные двойные нити РНК на короткие двухцепочечные фрагменты длиной 21–25 пар нуклеотидов, с несколькими неспаренными нуклеотидами на каждом конце. Одна из двух цепей каждого получившегося фрагмента называется ведущей цепью.

Белок Дайсер регулируется другими белками, которые могут усиливать или угнетать его каталитическую активность. Дайсеру помогают в этом особые белки со странными названиями Дроша и Паша.

В растениях система белков, направленная на разрезания и затем деградацию двухцепотчатых РНК, выражена гораздо лучше, чем у животных, так как в растениях опасности получения двойных цепей РНК при перемещении мРНК мутантных белков по плазмодесмам выражены гораздо выше.

Разделение двух цепей коротких (20–25 пар нуклеотидов) двойных цепей ДНК происходит белковым комплексом, который носит название РИСК (RNA-induced silencing complex, RISC). Короткая двойная молекула РНК далее поступает в RISC РИСК независимо от того, где она синтезирована в ядре или вне клетки.

Короткие фрагменты двойной РНК захватываются РИСК-ом и разделяются на одиночные цепи, которые уже затем разрушаются обычными РНК-азами. Разделение цепей короткой двойной молекулы РНК является АТФ-независимым и осуществляется непосредственно белками, входящими в состав RISC.

После интеграции в РИСК короткие двойные цепи РНК разделяются и комплементарно соединяются с мРНК-мишенью. В результате одноцепочечный фрагмент РНК склеивается с комплементарной последовательностью молекулы мРНК.