In biologia molecolare, si definisce editing dell'RNA (o RNA editing) l'insieme dei processi cellulari il cui risultato è una modificazione chimica dell'mRNA. Queste modificazioni, insieme agli eventi di taglio conosciuti come splicing, fanno parte del fondamentale processo dell'espressione genica chiamato maturazione dell'mRNA, tramite il quale da una molecola precursore, il pre-mRNA, si ottiene una molecola di RNA messaggero matura.
L'editing è un processo per certi versi simile allo splicing: mentre quest'ultimo opera sugli esoni mescolandoli in ordine diverso per ottenere trascritti diversi, l'editing modifica gli esoni a livello delle basi. Cambiando una o più basi all'interno di una sequenza esonica si ottengono codoni diversi da quelli di partenza e che, di conseguenza, portano ad amminoacidi diversi durante il processo di traduzione.
L'esistenza del processo di editing è stata riscontrata e documentata in molte specie eucarioti, uomo compreso, ma non è stata osservata nei procarioti, poiché essi compiono solo la metilazione e la poliadenilazione come maturazione dell'RNA. È noto che avvenga in alcuni organelli cellulari come i mitocondri e i cloroplasti.
Nell'editing si ha la delezione, l'inserzione e il cambiamento di singole basi. Esistono due meccanismi principali che mediano l'editing: la modificazione chimica dei nucleotidi per deamminazione sito-specifica, che comporta la trasformazione dell'adenina in inosina da parte di enzimi chiamati adenosina deamminasi dell'RNA (ADAR, Adenosine Deaminase Acting on RNA; o, più raramente, in guanina) e della citosina in uracile; e l'inserzione o delezione di basi non appaiate all'interno della sequenza. In entrambi i casi, l'editing può portare cambiamenti radicali alla sequenza e al senso di lettura dell'mRNA, tanto che la proteina risultante dalla sintesi di un mRNA maturo può essere molto diversa, nella composizione in amminoacidi, da quella prevista dal codice genetico.
Esempi di editing Un esempio di editing è la modificazione tessuto-specifica del gene di mammifero per l'apolipoproteina-B. Questa è sintetizzata regolarmente nel fegato, ma nelle cellule dell'intestino avviene una deamminazione sito specifica della citosina nell'mRNA che la codifica. Questa deamminazione, catalizzata dall'enzima citidina deamminasi, provoca una mutazione non-senso che causa l'inserimento di un codone di stop al posto del codone che codifica per la glutammina (CAA→UAA). Questo comporta l'arresto prematuro della sintesi della proteina e quindi nell'intestino viene prodotta una forma tronca. Entrambe le proteine, sia quella sintetizzata nel fegato che quella sintetizzata nell'intestino, risultano essere funzionanti, ma in modo diverso: la proteina intera (circa 4500 amminoacidi), sintetizzata nel fegato, serve al trasporto di lipidi e colesterolo endogeni, mentre la proteina più corta sintetizzata nell'intestino è utilizzata per il trasporto nei tessuti dei lipidi assunti con la dieta.
Un altro esempio di editing dell'mRNA è la deamminazione dell'adenosina. Tale reazione, catalizzata dall'enzima ADAR (adenosina deamminasi che agisce sull'RNA), produce inosina provocando il cambiamento di un singolo amminoacido nella sequenza della proteina codificata dall'mRNA. La proteina in questione altera la permeabilità allo ione Ca2+ di un canale ionico espresso nel cervello dei mammiferi, e senza questo editing il corretto sviluppo del cervello risulta compromesso.
Tipi di editing Esistono vari tipi di editing: Pan editing: inserzione di nucleotidi in RNA più corti del normale. Riscontrato nei mitocondri dei Trypanosoma. Editing inserzionale: avviene in alcuni RNA virali, dove i nucleotidi vengono inseriti dalla RNA polimerasi mentre sintetizza l'mRNA. Un meccanismo analogo di inserzione è quello mediato dal gRNA (RNA guida), in grado di aggiungere uracili a monte, a valle o all'interno della sequenza codificante, modificandone le triplette. Il gRNA è suddiviso in tre regioni: all'estremità 5' si trova l'ancora, che si lega all'mRNA da modificare; una regione centrale determina il punto esatto in cui devono essere inserite le U; la terza regione, all'estremità 3', è costituita da una sequenza di poli-U. Editing mediante poliadenilazione: negli mRNA mitocondriali umani, crea codoni di terminazione se non sono già presenti.
Bibliografia
Altri progetti
Collegamenti esterni
Categoria:RNA Categoria:Genetica