Tudung lima-prima
 | Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini. Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan. (Agustus 2025) |
Dalam biologi molekuler, tudung lima-prima (tudung 5′) adalah nukleotida yang dimodifikasi secara khusus pada ujung 5′ dari beberapa transkrip primer, seperti prekursor RNA duta (mRNA). Proses ini, yang disebut penudungan mRNA, diregulasi dengan ketat dan memiliki peran penting dalam pembentukan mRNA yang stabil dan matang. mRNA yang telah ditudungi ini kemudian dapat menjalani proses translasi untuk sintesis protein. mRNA mitokondrial[1] dan mRNA kloroplas[2] tidak memiliki tudung lima-prima.
Struktur
Pada eukariota, ujung 5' (tudung-0) dapat ditemukan pada ujung 5' dari sebuah molekul mRNA. Ujung 5' terdiri dari guanina yang terhubung ke mRNA dengan ikatan trifosfat yang tidak biasa, yaitu ikatan 5′ ke 5′. Guanosina ini dimetilasi pada posisi 7 setelah penudungan secara in vivo melalui metiltransferase.[3][4][5][6] Modifikasi ini dikenal sebagai tudung 7-metilguanosina, diisngkat sebagai m7G. Struktur dasar tudung ini disebut sebagai Tudung-0. Namun, pada mRNA tertentu, nukleotida pertama dan kedua yang ditranskripsi dapat mengalami metilasi tambahan pada posisi 2'-O, membentuk struktur Tudung-1 dan Tudung-2. Modifikasi ini lebih umum ditemukan pada organisme eukariot tingkat tinggi dan diyakini berperan dalam sistem kekebalan bawaan untuk membedakan mRNA endogen dari mRNA milik organisme lain.[7]
Pada eukariota multiseluler dan beberapa virus, modifikasi lebih lanjut dapat dilakukan, termasuk metilasi ujung 2' grup hidroksi dari dua gula ribosa pertama dari ujung 5' mRNA. Tudung-1 memiliki gugus hidroksi 2′ pada gula ribosa pertama yang dimetilasi, sedangkan Tudung-2 memiliki gugus hidroksi 2′ pada dua gula ribosa pertama yang juga dimetilasi, seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi di sebelah kanan. Tudung 5′ ini memiliki struktur kimia yang mirip dengan ujung 3′ dari molekul RNA (karbon 5′ pada ribosa tudung terikat, sementara karbon 3′ dibiarkan tidak terikat). Modifikasi ini memberikan resistensi yang signifikan terhadap enzim 5′-eksonuklease.[butuh rujukan]
RNA inti kecil (snRNA) memiliki tudung 5' yang unik. snRNA kelas Sm memiliki tudung 5'-trimetilguanosin, sedangkan snRNA kelas Lsm memiliki tudung 5'-monometilfosfat.
Pada bakteri, dan kemungkinan juga pada organisme yang lebih kompleks, beberapa RNA memiliki tudung berupa NAD+, NADH, atau 3′-defosfo-koenzim A.
Fungsi
Tudung 5' memiliki empat fungsi utama:
- Mengatur ekspor nukleus
- Mencegah degradasi oleh eksonuklease
- Mendorong proses translasi
- Mendorong pemotongan intron proksimal 5'
Ekspor RNA dari nukleus diregulasi oleh kompleks pengikat tudung (KPT) yang menempel secara ekslusif ke RNA yang memiliki tudung 7-metilguaninilat. KPT kemudian dikenali oleh kompleks pori nukleus dan diekspor. Setelah mencapai sitoplasma dan mengalami tahap awal translasi, KPT akan digantikan oleh faktor translasi eIF4E dan EIF4G dari kompleks EIF4F. Kompleks ini kemudian dikenali oleh komponen inisiasi translasi lainnya, termasuk ribosom.
Penudungan dengan 7-metilguaninilat mencegah degradasi 5' melalui dua mekanisme. Pertama, degradasi mRNA oleh eksonuklease 5' dicegah karena tudung 5' secara fungsional menyerupai ujung 3'. Kedua, KPT dan eIF4E/eIF4G menghalangi akses enzim pelepas tudung terhadap tudung. Hal ini meningkatkan waktu paruh mRNA yang penting bagi eukariota karena proses ekspor dan translasi yang memakan waktu relatif lama.
Pelepasan tudung pada mRNA bertudung 7-metilguaninilat dikatalisis oleh kompleks pelepas tudung yang setidaknya terdiri dari Dcp1 dan Dcp2. Kompleks pelepas tudung tersebut harus bersaing dengan eIF4E untuk berikatan dengan tudung. Dengan demikian, tudung 7-metilguaninilat berfungsi sebagai penanda mRNA yang sedang aktif diterjemahkan, sekaligus digunakan oleh sel untuk mengatur waktu paruh mRNA sebagai respons terhadap rangsangan baru. mRNA yang tidak diinginkan akan diarahkan ke badan-P untuk penyimpanan sementara atau pelepasan tudung, meskipun detail mekanisme proses tersebut masih perlu diteliti lebih lanjut.
Mekanisme peningkatan pemotongan intron proksimal 5' masih belum sepenuhnya dipahami. Namun, tudung 7-metilguaninilat diduga membentuk lingkaran dan berinteraksi dengan spliseosom selama proses pemotongan, sehingga mendorong pemotongan intron.
Referensi
- ^ Temperley RJ, Wydro M, Lightowlers RN, Chrzanowska-Lightowlers ZM (June 2010). "Human mitochondrial mRNAs—like members of all families, similar but different". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. 1797 (6–7): 1081–1085. doi:10.1016/j.bbabio.2010.02.036. PMC 3003153. PMID 20211597.
- ^ Monde RA, Schuster G, Stern DB (7 June 2000). "Processing and degradation of chloroplast mRNA". Biochimie. 82 (6–7): 573–582. doi:10.1016/S0300-9084(00)00606-4. PMID 10946108.
- ^ Shatkin, A (December 1976). "Capping of eucaryotic mRNAs". Cell. 9 (4): 645–653. doi:10.1016/0092-8674(76)90128-8. PMID 1017010. S2CID 26743858.
- ^ Banerjee AK (June 1980). "5′-terminal cap structure in eucaryotic messenger ribonucleic acids". Microbiological Reviews. 44 (2): 175–205. doi:10.1128/mmbr.44.2.175-205.1980. PMC 373176. PMID 6247631.
- ^ Sonenberg N, Gingras AC (April 1998). "The mRNA 5′ cap-binding protein eIF4E and control of cell growth". Current Opinion in Cell Biology. 10 (2): 268–275. doi:10.1016/S0955-0674(98)80150-6. PMID 9561852.
- ^ Marcotrigiano J, Gingras AC, Sonenberg N, Burley SK (June 1997). "Cocrystal structure of the messenger RNA 5′ cap-binding protein (eIF4E) bound to 7-methyl-GDP". Cell. 89 (6): 951–961. doi:10.1016/S0092-8674(00)80280-9. PMID 9200613. S2CID 15200116.
- ^ Despic, Vladimir; Jaffrey, Samie R. (February 2023). "mRNA ageing shapes the Cap2 methylome in mammalian mRNA". Nature (dalam bahasa Inggris). 614 (7947): 358–366. doi:10.1038/s41586-022-05668-z. ISSN 1476-4687. PMC 9891201.
Konten ini disalin dari wikipedia, mohon digunakan dengan bijak.
