Yleistietoa globaalista genomista ja RNA:n sievistyksestä

GLOBAL GENOME, perimäaines , käsittää kahden luokan geenejä:

• proteiinia koodaavia geenejä ( protein coding genes) ja
• sellaisia transkriptejä, jotka eivät koodaa proteiinia ( non-coding RNA, ncRNA)

Kaikista geenisekvensseistä on alle 1.5% tällaisia proteiinia koodaavia geenejä.
Suurin osa ihmisen genomin transkripteistä on koodaamatonta ncRNA.

Geeniennuste, geeniprediction

Tyypillinen eukaryoottinen proteiinia koodaava geeni omaa sääteleviä kohtia (regulatory regions) , jotka määräävät, mitkä osat DNA:ta tulee transkriptoitaviksi ( transcripted), spliceosomikäsittelyyn jossa irrotetaan introni ( spliced) tai translatoiduksi( translated) käännetyksi proteiinimuotoon.

Näillä säätelyalueilla tapaa olla consensusjaksoja, joita on hyvä käyttää sellaisia tutkimusmenetelmissä, missä identifioidaan tietokoneen avulla geeniä( Gen Scan).

• Koodamattomat RNA geenit (ncRNA) ovat primäärisiltä jaksoilta vähemmän konservoituja. Niissä ei ole statistista signaalia, mikä liittyy proteiinigeeneihin liittyvään koodaavaan alueeseen kuten esim pilkkoutumissignaalia tai nukleotidirakenteen biasta.
• Niinpä ncRNA ennuste on paljon vaikeampi kuin proteiiniennuste.

Kuitenkin on suhteellisen yleistä havaita esimerkkejä, joissa homologiset ncRN:ta ovat pitämässä yllä consensus-sekundäärirakennetta kompensatoristen emäsmutaatioitten avulla.
On kuitenkin niin, että ncRNA geenit esiintyvät enemmässä kuin yhdessä aromissaan, mikä tekee vaikeaksi yhden ja ainoan metodin käytön ncRNA rakenteitten genominlaajaksi luotettavaksi identifioimiseksi.

• Esimerkkejä proteiinin ja ncRNA geenin identifioimisesta.

• PROTEIN

GenScan (non-homologinen metodi)
Sekvenssien samankaltaisuuden perustuvat homologiset metodit (BLAST, FASTA)
Profiiliin perustuvat (HMMER, PSI BLAST)

• RNA

EvoFold, sequence evolution (phylo-SCFG)
QRNA
RNAZ
Sekvenssien samankaltaisuuteen perustuvat (BLAST, FASTA)
pattern/motif (RNABOB)
stochastic context free grammars (CMSEARCA)
custom designed (miR seeker, SRPscan, fRNAscan)

Algoritmi, jotka kohdistuvat erityiseen RNA-luokkaan homologioitten etsinnässä, kuten miR etsijä mikroRNA: ta varten, tRNA-scan-SE tRNA:ta varten, snoSCAN boxC/Dsnor NAS varten ja SPRscan SPRRNA:ta varten.

ESIMERKKEJÄ eräistä koodaamattomista RNA rakenteista ja niitten funktioista

• PROSESSI, ncRNA ja FUNKTIO

Taulukko: ncRNA geenit kuten tästä näkyy omaavat useita erilaisia aromejaan;

• Genominen stabiilisuus,

telomeraasi RNA , telomeerisynteesi

• RNA prosessointi ja modifikaatio

snRNA, splicing, yhteen punoutumisia ja muita funktioita
U7 snRNA, histoni pre-mRNA 3´prim päädyn muokkaus
RNaasi P, tRNA kypsyminen
RNaasiMRP , rRNA kypsyminen
SmYmRNA, trans-punoutumisia trans-splicing) ja intronin irrotuksia
snoRNA, RNA:n nukleotidin modifioiminen
gRNA, RNA:n nukleotidin modifioiminen
Y RNA, RNA prosessoiminen, DNA:n replikaatio

• Geeniexpression säätely

miRNA, geenisäätö
piRNA, transposonipuolustus
siRNA, geenisäätö
tasiRNA, geenisäätö
rasiRNA, transposonipuolustus

• Transkriptio

7SK RNA, negatiivisessa säädössä osuutta
6S RNA, bakteerin transkription säätäjä

• Translaatio

rRNA, translaatio
tmRNA, rescue stalled ribosome
tRNA, translaatio

• Proteiinin liikkumiset

SRP RNA, membraanin integroituminen

GEENIN EXPRESSIO ei ole aivan yhtä yksinkertainen asia kuin tämä selitys :DNA tekee RNA:n. RNA tekee proteiinin.
Asia on monimutkaisempaa:
RNA synteesi tapahtuu TRANSKRIPTIOLLA.
RNA prosessoituu: primääristä transkriptistä tulee kypsää funktionaalista RNA:ta. Se modifioidaan päädystään, yhteenliittymistä intronin irrottamiseksi ja pilkkoutumista tapahtuu, prosessoitumisia ja kemiallisia modifioimisia tapahtuu.