المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ربنا وآتنا ما وعدتنا على‏ رسلك}
2024-04-28
ان الذي يؤمن بالله يغفر له ويكفر عنه
2024-04-28
معنى الخزي
2024-04-28
شروط المعجزة
2024-04-28
أنواع المعجزة
2024-04-28
شطب العلامة التجارية لعدم الاستعمال
2024-04-28

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Messenger RNAs Are Unstable Molecules  
  
1732   02:31 صباحاً   date: 18-5-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :

Messenger RNAs Are Unstable Molecules


KEY CONCEPTS
- mRNA instability is due to the action of ribonucleases.
- Ribonucleases differ in their substrate preference and mode of attack.
- mRNAs exhibit a wide range of half-lives.
- Differential mRNA stability is an important contributor to mRNA abundance, and therefore the spectrum of proteins made in a cell.

Messenger RNAs are relatively unstable molecules, unlike DNA, and, to a lesser extent, rRNAs and tRNAs. Although it is true that the phosphodiester bonds connecting ribonucleotides are somewhat weaker than those connecting deoxyribonucleotides due to the presence of the 2′–OH group on the ribose sugar, this is not the primary reason for the instability of mRNA. Rather, cells contain myriad RNA-degrading enzymes, called ribonucleases (RNases), some of which specifically target mRNA molecules.
Ribonucleases are enzymes that cleave the phosphodiester linkage connecting RNA ribonucleotides. They are diverse molecules because many different protein domains have evolved to have ribonuclease activity. The rare examples of known ribozymes (catalytic RNAs) include multiple ribonucleases, indicating the ancient origins of this important activity . Ribonucleases, often just called nucleases when the RNA nature of the substrate is obvious, have many roles in a cell, including participation in DNA replication, DNA repair, processing of new transcripts (including pre-mRNAs, tRNAs,rRNAs, snRNAs, and miRNAs), and the degradation of mRNA.

Ribonucleases are either endoribonucleases or exoribonucleases, as depicted in FIGURE 1 (and as discussed in the chapter titled Methods in Molecular Biology and Genetic Engineering). Endonucleases cleave an RNA molecule at an internal site and may have a requirement or preference for a certain structure or sequence. Exonucleases remove nucleotides from an RNA terminus and have a defined polarity of attack—either 5′ to 3′ or 3′ to 5′. Some exonucleases are processive, remaining engaged with the substrate while sequentially removing nucleotides, whereas others are distributive, catalyzing the removal of only one or a few nucleotides before dissociating from the substrate.


FIGURE 1. Types of ribonucleases. Exonucleases are unidirectional. They can digest RNA either from the 5′ end or from the 3′ end, liberating individual ribonucleotides. Endonucleases cleave RNA at internal phosphosphodiester linkages. An endonuclease usually targets specific sequences and/or secondary structures.
Most mRNAs decay stochastically (like the decay of radioactive isotopes), and as a result mRNA stability is usually expressed as a half-life (t½ ). The term mRNA decay is often used interchangeably with mRNA degradation. mRNA-specific stability information is encoded in cis-sequences  and is therefore characteristic of each mRNA. Different mRNAs can exhibit remarkably different stabilities, varying by 100-fold or more. In E. coli the typical mRNA half-life is about 3 minutes, but half-lives of individual mRNAs may be as short as 20 seconds or as long as 90 minutes. In budding yeast, mRNA half-lives range from 3 to 100 minutes, whereas in metazoans half-lives range from minutes to hours, and in rare cases, even days. Abnormal mRNAs can be targeted for very rapid destruction . Half-life values are generally determined by some version of the method illustrated in FIGURE 2.


FIGURE 2. Method for determining mRNA half-lives. RNA polymerase II transcription is shut down, either by a drug or a temperature shift in strains with a temperature-sensitive mutation in a Pol II gene. The levels of specific mRNAs are determined by northern blot or RT-PCR at various times following shutdown. RNA degradation, once initiated, is usually so rapid that intermediates in the process are not detectible. The half-life is the time required for the mRNA to fall to one-half of its initial value.
The abundance of specific mRNAs in a cell is a consequence of their combined rates of synthesis (transcription and processing) and degradation. mRNA levels reach a steady state when these parameters remain constant. The spectrum of proteins synthesized by a cell is largely a reflection of the abundance of their mRNA templates (although differences in translational efficiency play a role). The importance of mRNA decay is highlighted by large-scale studies that have examined the relative contributions of decay rate and transcription rate to differential mRNA abundance. Decay rate predominates. The great advantage of unstable mRNAs is the ability to rapidly change the output of translation through changes in mRNA synthesis. Clearly this advantage is important enough to compensate for the seeming wastefulness of making and destroying mRNAs so quickly. Abnormal control of mRNA stability has been implicated in disease states, including cancer, chronic inflammatory responses, and coronary disease.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.




لأعضاء مدوّنة الكفيل السيد الصافي يؤكّد على تفعيل القصة والرواية المجسّدة للمبادئ الإسلامية والموجدة لحلول المشاكل المجتمعية
قسم الشؤون الفكرية يناقش سبل تعزيز التعاون المشترك مع المؤسّسات الأكاديمية في نيجيريا
ضمن برنامج عُرفاء المنصّة قسم التطوير يقيم ورشة في (فنّ الٕالقاء) لمنتسبي العتبة العباسية
وفد نيجيري يُشيد بمشروع المجمع العلمي لحفظ القرآن الكريم