El ARN preribosómico (pre-rARN) representa una pequeña clase de ARN que se copia del ADN que representa la secuencia del genoma. Sin embargo, el pre-rRNA no se puede utilizar para la producción de proteínas hasta que se produce el corte y empalme de los intrones, formando un nuevo enlace entre los exones y dando como resultado un RNA ribosómico maduro ( rRNA ).
Durante o inmediatamente después de la transcripción de pre-rRNA a partir de rDNA en el nucleolo , el precursor de RNA ribosómico (pre-rRNA) se modifica y se asocia con algunas proteínas ribosómicas. [1] RNA nucleolares pequeños ( snoRNA) dictan las modificaciones, mediante el emparejamiento de bases con los sitios diana en el pre-rRNA eucariótico y también pueden desempeñar un papel en el plegamiento del pre-rRNA. El prerRNA contiene espaciadores transcritos externos (5'-ETS, 3'-ETS) en ambos extremos, así como espaciadores transcritos internos (ITS1, ITS2). Las escisiones en los sitios A 'y T1 eliminan el 5'-ETS y 3'-ETS, respectivamente. Las escisiones en los sitios A0, 1 y 2 dan lugar al ARNr 18S. La escisión del sitio 3 puede tener lugar antes o después de la escisión en los sitios A0, 1 y 2 y puede ser responsable del enlace entre las rutas de procesamiento del ARNr 18S y 28S. Los últimos pasos del procesamiento del ARNr requieren escisiones en 3, 4 ', 4 y 5 para generar ARNr maduros de 5.8S y 28S .
La investigación sugiere que, ya sea de forma simultánea o inmediatamente después de la síntesis de pre-rRNA, se realizan modificaciones internas en las regiones de los componentes del rRNA, 18S, 5.8S y 28S , que varían según el tipo de célula. Las modificaciones de pre-rRNA de Xenopus incluyen metilaciones de diez bases, 105 2'-O-metilaciones de ribosa y alrededor de 100 pseudouridinas, mientras que el rRNA de levadura tiene simplemente la mitad de estas modificaciones. [2]Pequeños pares de bases de ARN nucleolar con el prerARN y determinan el sitio de modificaciones. Las familias de snoRNA individuales realizan diferentes modificaciones. El snoRNA de Box C / D guía la formación de 2'-O-Me, mientras que el snoRNA de Box H / ACA guía la formación de pseudouridinas. Se cree que el apareamiento de bases de snoRNA con pre-rRNA actúa como acompañante en el plegamiento del rRNA maduro.
El prerRNA comprende tres tamaños principales; 37S (levadura), 40S (Xenopus) y 45S (mamíferos). En una serie de pasos, casi 80 proteínas ribosómicas se ensamblan con el pre-rRNA. Durante la transcripción de pre-rRNA, las proteínas de unión a ribosomas tempranas se asocian. [3] Se cree que este RNP 30S que contiene pre-rRNA 45S es el precursor del RNP 80S, que a su vez es el precursor del RNP 55S. 55S RNP constituye ~ 75% de la población nucleolar de preribosomas. [4]
Para formar rRNA 18S, 5.8S y 28S maduros, el pre-rRNA 40S (Xenopus) y 45S (mamíferos) deben pasar por una serie de escisiones para eliminar los espaciadores externos e internos (ETS / ITS). Esto se puede hacer en una de dos vías. La ruta 1 comienza por escisión en el sitio 3, que separa las regiones codificantes de ARNr 5.8S y 28S en pre-ARN 32S de la región codificante de ARNr 18S en pre-rARN 20S. La vía 2 se escinde en los sitios A0, 1 y 2 inicialmente, antes de escindir en el sitio 3. [5]
El snoRNA U3, el snoRNA más abundante necesario para el procesamiento del rRNA, influye en la vía elegida. [6] Se asocia con pre-rRNA a través de interacciones proteína-proteína, así como el emparejamiento de bases. Para permitir que U3 funcione correctamente, se requiere el emparejamiento de bases entre la región de bisagra 3 'de U3 y las secuencias complementarias en el 5'-ETS. Sin embargo, el emparejamiento entre la bisagra 5 'de U3 y 5'-ETS puede ocurrir pero no es necesario para su funcionamiento. [7] La nucleolina, una fosfoproteína abundante, se une al pre-rRNA inmediatamente después de la transcripción y facilita el emparejamiento de bases entre las bisagras del snoRNA U3 y el ETS. [8]