A poliadenilezés egy poli (A) farok hozzáadása, amely számos adenozin (A) típusú ribonukleotid egymásutánja az mRNS 3'-végéhez . Az eukariótákban ez a lépés a magban történik , az érése (a post-transzkripciós szintézis során), amikor még nem történt meg a splicing . Mérete többsejtű eukariótákban körülbelül 250 nukleotidot , élesztőkben pedig körülbelül 50 nukleotidot érhet el . A messenger RNS-ek túlnyomó része poliadenilezett, csakúgy, mint néhány nem kódoló RNS . Van néhány figyelemre méltó kivétel, például néhány vírusos mRNS és hiszton mRNS . A baktériumokban a poliadenilezés olyan jel, amely lehetővé teszi az RNS-ek stabilitásának modulálását.
A poliadenilezést egy speciális enzim, a poli (A) polimeráz hajtja végre , amely ATP- t használ szubsztrátként az RNS 3'-végének meghosszabbítására. Ezt a szintézist templát DNS használata nélkül hajtjuk végre, a poli (A) szekvencia nincs kódolva a genomban . Eukariótákban ez a folyamat az RNS-polimeráz II transzkripciójának végén, az RNS specifikus jelének szintjén zajlik, amely a nem kódoló részben, az AAUAAA poliadenilációs szekvenciában található. A folyamathoz számos más tényezőre van szükség, például a CPSF ( hasítási / poliadenilezési specifitási faktor ) komplexre, amely az AAUAAA jelhez kötődik, és hasítja a messenger RNS-t azon a helyen, ahol a poliadenilezés megkezdődik.
A poliadeniláció elsősorban a sejtmagban megy végbe, mielőtt a citoplazmába exportálódna . Ezután a poli (A) farok nukleázok hatására rövidülni szokott . A rövid poli (A) farkú RNS-ek kevésbé transzlálódnak, és végül lebomlanak . Bizonyos sejttípusokban kimutatták a citoplazmatikus poliadenilezést, amely lehetővé teszi bizonyos hírvivő RNS transzlációjának specifikus körülmények között történő újraaktiválását. Ez különösen az anyai mRNS-ek csíravonalában fordul elő, amelyek transzkripciója megtermékenyítés után, és néha csak több sejtosztódás után aktiválódik. Úgy tűnik, hogy ez a folyamat fontos szerepet játszik az embrionális fejlődés korai szakaszában.
A citoplazmatikus poliadenilezés magában foglalja a CPSF faktort, és vagy ugyanazt a poli (A) polimerázt tartalmazhatja, mint a sejtmagban, vagy más hasonló enzimet. Beavatkozik például az anyai hatású gének transzlációjának aktiválásába , megtermékenyítés vagy oogenezis során.
A poliadenilezés számos lényeges szerepet játszik a messenger RNS életének különböző szakaszaiban. Különösen részt vesz a lebomlás elleni védelemben, a nukleo-citoplazmatikus transzportban , vagyis az mRNS átjutásában a sejtmagból a citoplazmába, és végül a riboszóma toborzásába, hogy lehetővé váljon a fehérjévé történő transzláció.
A poli (A) farok hozzáadása az egyik lépés, amely az mRNS-eknek a nukleáris rekeszből a citoplazmába történő exportálásához szükséges. A poli (A) farok hozzáadása ellenőrzési pontként működik, amely lehetővé teszi a szuboptimális mRNP és mRNP eliminálását (Az mRNP egy ribonukleoprotein részecske, amely a fehérjékhez társított mRNS-t tartalmazza, amely lehetővé teszi a stabilizálódást, a citoplazmába történő exportálását és / vagy transzlációját). Így a hipo- vagy hiper-adenilezett mRNS-t tartalmazó mRNP-k a transzkripciós hely szintjén maradnak, szétszerelhetők és az mRNS-t minőség-ellenőrzési mechanizmusok lebontják.
A poliadenilezés részt vesz az utolsó intron kivágásában is, és szerepet játszik az mRNS stabilitásában. Valójában a poli (A) farok modulálja az mRNS lebomlását a citoszolban: annál kevésbé degradálódik, minél hosszabb a poli (A) farka. Így egy hosszú farkú poli (A) mRNS (például az eritrocitákban található hemoglobin mRNS ) kevéssé bomlik le, és ezért sokkal transzlálódik, ami lehetővé teszi a megfelelő fehérje fenntartható termelését. Ezzel szemben a hisztonok mRNS-i, amelyek egyáltalán nem rendelkeznek poli (A) farokkal, nagyon gyorsan lebomlanak, ami lehetővé teszi a hiszton expresszió gyors modulálását a sejtciklusok alatt, mert nincs olyan mRNS transzlációs tehetetlenség, amely fennmaradna.
A transzláció során poliadenilezésre van szükség a riboszóma toborzásának és ezáltal a hatékony transzlációs iniciáció lehetővé tételéhez (lásd alább).
A citoplazmában az mRNS-ek 3 'poli (A) szekvenciája egy specifikus fehérjéhez kötődik: PABP-hez vagy poli (A) -kötő fehérjéhez . A PABP viszont kölcsönhatásba lép az eIF4 iniciációs faktorral, amely a kupakon keresztül kapcsolódik ugyanazon mRNS 5'-végéhez . Így az mRNS-ek álkarikákat képeznek. Ez a poli (A) / cap kölcsönhatás elengedhetetlen a riboszóma transzlációjához és toborzásához : csak a lezárt és a poliadenilezett hírvivőket fordítják le hatékonyan.
A közhiedelemmel ellentétben az RNS-ek 3'-poliadenilációja a baktériumokban is megfigyelhető. Az első tisztított poli (A) polimeráz az Escherichia coli baktériumé is . Ellentétben azzal, amit az eukariótáknál megfigyelnek, ahol stabilizáló szerepet játszik (lásd fent), a poliadenilezés elősegíti az így módosított RNS-ek lebomlását. Ez egy speciális enzimatikus gép, a degradoszóma, amely felelős a poliadenilezett mRNS-ek lebontásáért.
A messenger RNS-ek 3'-végén lévő poliadenilezés nagyon érdekes eszköz a biológusok számára. Különösen lehetővé teszi az összes sejtes RNS mRNS-ének tisztítását szilárd hordozón ( kromatográfiás gyanta , mágnesgyöngyök) oltott poli (T) DNS-láncok felhasználásával . A poli (T) DNS párosul a poli (A) farokkal és A-T párokat képez , így a poliadenilezett RNS-ek a szilárd hordozón maradnak. A hordozó mosásával a többi sejtkomponentust eltávolítjuk, és az mRNS-eket végül denaturáló körülmények között nyerhetjük ki .
Az mRNS-ek poli (A) farkának hasonló alkalmazása a poli (T) DNS-lánc alkalmazása primerként a DNS komplementer szálának reverz transzkriptázzal történő polimerizációjához . A hírvivő RNS 3'-lokalizációja így lehetővé teszi a messenger RNS teljes szálának felfelé másolását a DNS-be. Ez a módszer a komplementer DNS szintézisének első lépése .