Silmukointi

Silmukointi on eukaryoottisoluissa geenin transkription (DNA:sta esi-mRNA:ksi) ja translaation (mRNA:sta proteiiniksi) välissä tapahtuva prosessi. Silmukoinnissa geenistä poistetaan transkriptoidussa esi-mRNA:ssa olevat jaksot, jotka eivät vaikuta proteiinin sekvenssiin (intronit), jolloin jäljelle jäävät vain geenin koodaavat osat eli eksonit.

Silmukointi

Useimmat korkeimpien eukaryoottien geeneistä ovat DNA:ssa epäjatkuvina. Eksoneiden, joiden sekvenssi määrää proteiinien rakenteen, välissä on introneita, jotka poistetaan ennen proteiinisynteesiä. Proteiinisynteesi alkaa kuitenkin koko geenin – eksoneiden ja introneiden – transkriptiolla esi-mRNA:ksi.

Esi-mRNA:sta poistetaan tumassa intronit, jolloin syntyy valmiita mRNA-juosteita (lähetti-RNA:ta), jotka siirretään tumasta solulimaan proteiinisynteesiä varten.

Silmukointikohdan tunnistus perustuu introneiden päissä oleviin konservoituneisiin jaksoihin. RNA:n 5'-päässä ovat nukleotidit GU ja 3'-päässä AG. Silmukointireaktiossa esi-mRNA katkeaa ensin intronin 5'-päästä, kun intronissa oleva adeniinin -OH-ryhmä hyökkää intronin 5'-pään fosforisidokseen. Molekyyli muodostaa tällöin lasson (). Toisessa vaiheessa 5'-päässä ollut eksoni hyökkää 3'-pään eksonin fosfaattiryhmään.

Yleensä silmukointiin osallistuu spliseosomi, joka koostuu lyhyistä RNA-molekyyleistä ja proteiineista. Tietyt silmukoinnit tapahtuvat RNA:n itsensä katalysoimana eikä reaktio tällöin vaadi energiaa.

Vaihtoehtoinen silmukointi
Esi-mRNA:n silmukointi voi tapahtua vain yhdellä tavalla, mutta usein samasta geenistä voidaan silmukoinnin avulla luoda erilaisia mRNA-molekyylejä ja siten erilaisia proteiineja. Tämä mahdollistaa eliöiden kasvavan monimutkaisuuden ja nopeamman evoluution. Vaikka silmukoinnin lopputuotteet voivat olla erilaisia, eksonit ovat niissä aina samassa järjestyksessä kuin esi-mRNA:ssa.

Vaihtoehtoisen silmukoinnin säätelyjärjestelmää ei tunneta hyvin.

Aiheesta muualla 

 Solunetti: RNA:n silmukointi
 Solunetti: Vaihtoehtoinen silmukointi

Molekyylibiologia