Cap , 5'-cap (udtales fem-takts cap ) eller cap-struktur (fra engelsk cap -cap) - struktur i 5'-enden af messenger RNA (mRNA) og noget andet eukaryotisk RNA . Hætten består af et eller flere modificerede nukleotider og er kun karakteristisk for transkripter syntetiseret af RNA-polymerase II . Tilstedeværelsen af en cap er et af de træk, der adskiller eukaryote mRNA'er fra prokaryote , som bærer trifosfat i 5'-enden. Denne og andre forskelle forårsager en væsentlig højere stabilitet, en speciel mekanismetranslationsinitiering og andre træk ved eukaryot mRNA's livscyklus [1] [2] .
Hætten er et modificeret ribonukleotid - 7-methylguanosin forbundet med en 5',5' - trifosfatbro til den første nukleotidrest i transkriptet. I snæver forstand forstås 7-methylguanosin som en cap. Derudover kan de første to nukleotider i transkriptet methyleres i 2'-O-positionen af riboseresten . Hætten fremmer effektiv præ-mRNA- behandling , mRNA - eksport fra kernen, dens translation og beskyttelse mod hurtig nedbrydning [3] [1] .
Indtil 1970'erne blev biokemiske undersøgelser af mRNA primært udført på E. coli ( Escherichia coli ) og bakteriofager . På dette tidspunkt havde E. coli-mRNA'er vist sig at have tre fosfatgrupper i 5'-enden, og den samme antagelse blev gjort for eukaryote mRNA'er. I 1971-1972 fastslog Kin-Ichiro Miura og Aaron Shatkin, at reovirus -RNA'er indeholder 2'-O-methylguanosinphosphat. Dette var det første bevis for tilstedeværelsen af nukleotider med methylgrupper i RNA fra eukaryote vira [4] .
Miura fortsatte med at arbejde i Japan med Yasuhiro Furuichi. Sidstnævnte fandt, at tilstedeværelsen af en methylgruppedonor ( S-adenosylmethionin ) i reaktionsblandingen er nødvendig for effektiv transkription af de cytoplasmatiske polyhedrosevirusgener , mens en methylgruppe er en del af det første nukleotid i transkriptet, og den anden er del af en ukendt komponent. Furuichi bemærkede også, at 5'-enden af sådan RNA er beskyttet mod virkningen af alkalisk fosfatase [5] . Samme år blev der publiceret flere artikler, der beskrev tilstedeværelsen af methylerede nukleotider i RNA isoleret fra eukaryote celler. Efter at have diskuteret alle de opnåede resultater foreslog Fritz Rottmann, at m 7 GppNp (hvor N er et hvilket som helst nukleotid) er en struktur, der blokerer 5'-enderne af alle eukaryote mRNA'er [6] . Lidt senere forfinede Furuichi og Miura denne struktur og viste tilstedeværelsen af ikke en di-, men en trifosfatbro i den. Samtidig fandt Wei og Moss og Miuras gruppe m 7 GpppGp og m 7 GpppAp i 5' enderne af vaccinia mRNA [4] .
Furuiti, Shatkin og James Darnell og kolleger analyserede snart HeLa-cellernes mRNA og fandt ud af, at deres 5'-ender er beskyttet af den samme struktur som viralt RNA [7] . Darnell foreslog først brugen af udtrykket "cap" [4] .
En speciel hætte (m 2,2,7 GpppNp), karakteristisk for små nukleare RNA'er , blev først opdaget af Harris Bush-gruppen. Men som med den almindelige hætte, første gang strukturen blev bestemt forkert, indeholdt den en diphosphatbro i stedet for en trifosfatbro [8] .
Afdækningsenzymer blev først isoleret i laboratoriet i Moss [1] .
I langt de fleste eukaryoter modificeres 5'-enden af transkripter syntetiseret af RNA-polymerase II under transkription ved tilsætning af 7-methylguanosin (se figur). RNA-polymerase II syntetiserer alle præ-mRNA'er, nogle små nukleære RNA'er og små nukleolære RNA'er . Vira , der er tilpasset til livet i eukaryote celler, kan også have capped RNA, uanset om de syntetiseres af RNA polymerase II eller et andet enzym [9] . Afhængig af den systematiske position af den eukaryote organisme og typen af RNA, kan den indledende kappestruktur undergå yderligere modifikationer, hovedsageligt methylering [10] .
For 2013 er følgende typer hætter kendt [1] [10] [11] :
Interessant nok er det første nukleotid efter 7-methylguanosin i RNA fra dyrevira sædvanligvis purin , som yderligere kan methyleres ved de nitrogenholdige baseatomer (for eksempel for at danne N6 - methyladenosin). I animalske cellulære mRNA'er kan det første nukleotid efter hætten være et hvilket som helst af de fire, og det er som regel også yderligere methyleret. Generelt kan man sige, at jo mere organiseret organismen er, jo flere methylgrupper pr. cap [1] .
Afdækning er det første trin i RNA-modning . Capping sker under transkription i cellekernen , når det syntetiserede transkript når en længde på 25-30 nukleotider [13] . Capping udføres af tre enzymer : RNA triphosphatase, guanyltransferase og guanyl-N7-methyltransferase [ 14] .
RNA triphosphatase spalter y-phosphatgruppen fra det 5'-terminale nukleotid i transkriptet. Aminosyresekvensen af RNA-triphosphataser varierer betydeligt blandt eukaryoter, og mindst to familier af disse enzymer kan skelnes: bivalente kation -afhængige RNA-triphosphataser (karakteristisk for protozoer , svampe og eukaryote vira ) og bivalente kation-uafhængige RNA-trifoser (karakteristisk for protozoer, svampe og eukaryote vira) af dyr og planter ) [15] .
I bagegær ( Saccharomyces cerevisiae ) er RNA-triphosphatase kodet af sit eget Cet1 -gen , mens der i pattedyr og andre multicellulære organismer syntetiseres et bifunktionelt enzym, der har både RNA-triphosphatase (N-terminalt domæne ) og guanyl-terminaltransferaseaktivitet (C-terminaltransferaseaktivitet). domæne) [16] . Guanyltransferase (kodet af Ceg1 -genet i gær) udfører overførslen af GMP - resten fra GTP til β-phosphatgruppen i det 5'-terminale nukleotid af transkriptet med dannelsen af GpppN-strukturen. Denne reaktion sker i to trin for at danne et enzym-(lysyl-N)-GMP-mellemprodukt. Guanyltransferase kan kun bruge 5'-diphosphat som et substrat, hvilket sikrer, at kun 5'-enderne af de primære transkripter er lukkede, men ikke dem, der dannes som et resultat af RNA-endonukleolytisk processering (spaltning af 5'-terminale RNA-fragmenter af endonukleaser ). Som en undtagelse, i trypanosomer og nematoder , er dækning af mRNA'er, der har gennemgået endonukleolytisk behandling, mulig. Korte leder-capped RNA'er fusioneres til 5'-enden af mRNA'et. Men selv i dette tilfælde gennemgår leder-RNA'er capping under transkription [16] .
N7-methyltransferase (eller 7-methyltransferase) i alle organismer er kodet af et separat gen (Abd1 i gær ) [ 15] . Dette enzym katalyserer overførslen af en methylgruppe fra S-adenosylmethionin til Gppp RNA for at danne m 7 Gppp RNA.
Afdækning under transkription sikres ved, at de tilsvarende enzymer binder direkte til det phosphorylerede C-terminale domæne af den store underenhed af RNA-polymerase II [17] [18] . Det C-terminale domæne har en unik evolutionært konserveret struktur: det består af gentagne Tyr - Ser - Pro - Thr -Ser-Pro-Ser- aminosyremotiver [15] .
Adskillige proteinkinaser kan phosphorylere aminosyrerester i det C-terminale domæne. Overgangen fra transkriptionsinitiering til tidlig forlængelse er ledsaget af Ser-5-phosphorylering af transkriptionsfaktoren TFIIH [19] . Under transkriptionen falder mængden af phosphoryleret Ser-5, og phosphoryleret Ser-2 begynder at dominere [15] . Efter RNA-polymerase II er phosphoryleret ved Ser-5, tilføjes den negative transkriptionsfaktor DSIF ( DRB sensitivity inducing factor ) til transkriptionskomplekset , som igen tiltrækker en anden negativ regulator, NELF ( negativ forlængelsesfaktor ) . Tilsammen hæmmer disse faktorer midlertidigt den videre passage af transskription.
Guanyltransferase-domænet af pattedyr-capping-enzymet har en affinitet for det C-terminale domæne af RNA-polymerase II, som er phosphoryleret ved Ser-5. I gær binder guanyltransferase Ceg1 til RNA-polymerase, som derefter rekrutterer RNA-triphosphatase Cet1 ind i komplekset. Derudover binder guanyltransferase samtidigt til en af underenhederne af DSIF-faktoren. Binding til den phosphorylerede form af RNA-polymerase og til DSIF stimulerer den katalytiske aktivitet af guanyltransferase [20] .
De beskrevne interaktioner sikrer, at capping sker kort efter transkriptionsinitiering og før transkriptionskomplekset fortsætter til produktiv forlængelse. Det antages, at phosphoryleret Ser-5 er tabt, når transkriptet når 500 nukleotider i længden. På samme tid dissocierer capping-enzymer også fra transkriptionskomplekset [19] . Det er vigtigt at bemærke, at ikke kun transkription bestemmer forløbet af capping, men succesen med capping-processen påvirker også det videre transkriptionsforløb (se nedenfor).
Afdækning af 5'-enden af RNA- transkriptet bestemmer i høj grad dets videre skæbne i cellen. Følgende cap-funktioner er kendt:
En række undersøgelser indikerer, at capping-enzymer kan spille en rolle i reguleringen af transkription [20] . I 2007 blev det vist, at promotorerne af mange eukaryote gener konstant indeholder et fuldt samlet initieringskompleks, der kan syntetisere korte transkripter, men den videre bevægelse af dette kompleks ind i genet, det vil sige overgangen fra initiering til transkriptionsforlængelse, er undertrykt. [21] [22] [23] . Det antages, at et sådant system tillader, om nødvendigt, hurtigt at starte transkription, hvilket er særligt vigtigt i tilfælde af gener, der er ansvarlige for embryonal udvikling og cellerespons på ydre påvirkninger. Mekanismen til at skifte transkription fra "pause" til produktiv forlængelse betragtes i øjeblikket som en nøglemåde til at kontrollere transkription. Der er grund til at tro, at capping kan være en af disse "switches" [24] .
Ifølge nogle data hæmmes bevægelsen af transkriptionskomplekset af transkriptionsfaktorerne DSIF og NELF, som virker sammen, og genoprettes under påvirkning af den positive regulator PTEFb, som phosphorylerer gentagne aminosyremotiver i det C-terminale domæne af RNA-polymerase II i position Ser-2 [20] . Flere grupper af forskere har fundet ud af, at gentranskription i gær stimuleres af dækningsenzymer [25] [26] [27] . Det har vist sig, at effekten af disse enzymer på transkription ikke ændres, selvom de viser sig at være katalytisk inaktive på grund af mutationer. Denne kendsgerning antyder, at den blotte tilstedeværelse af capping-enzymer i transkriptionskomplekset, og ikke nødvendigvis engang cap-strukturen, stimulerer bevægelsen af transkriptionskomplekset. Den stimulerende effekt af capping-enzymer på transkription kan for det første forklares ved, at de er i stand til at binde DSIF, og fortrænge NELF fra komplekset med det, som et resultat af hvilket den hæmmende effekt af DSIF på transkription stopper [26] . For det andet er det vist, at 7-methyltransferase fra gæren Schizosaccharomyces pombe og nematoden Caenorhabditis elegans kan rekruttere transkriptionsfaktoren PTEFb ind i transkriptionskomplekset, hvilket fremmer begyndelsen af kompleksets bevægelse ind i genet [28] [29] . Derudover leveres yderligere rekruttering af PTEFb af det cap-bindende proteinkompleks (CBC) [30] .
Samtidig er det vist, at transskription af i det mindste nogle bagegærgener sker uafhængigt af dækning [20] . I gær er koblingen af capping og transkription således en genspecifik egenskab. Yderligere forskning kan vise, om dette er tilfældet for andre organismer.
Cap-strukturen stimulerer præ-mRNA- splejsning både in vitro og in vivo , og excision af intronen tættest på 5'-enden af transkriptet stimuleres i højere grad [31] [32] [33] . Den positive effekt af hætten på splejsning forklares som følger: umiddelbart efter hætten er fastgjort til 5'-enden af transkriptet , binder hættebindingskomplekset (CBC ) til det, hvilket er vigtigt for de efterfølgende stadier af præ- mRNA- behandling . CBC består af to underenheder: cap-bindende CBP20 ( engelsk cap binding protein ) og hjælpe-CBP80 [34] . Cap-bindingskomplekset interagerer med en af komponenterne i spliceosomet , snRNP U1, og sikrer dets landing på præ-mRNA'et nær 5'-enden. snRNP U1 er ansvarlig for genkendelse af 5'-endens splejsningsstedet, hvorfra efterfølgende samling af spliceosomet begynder [35] . Det skal bemærkes, at det, som i tilfældet med transkription, i øjeblikket ikke vides præcist, hvilken andel af præ-mRNA'er, hvis splejsning ikke afhænger af tilstedeværelsen af en hætte, i forskellige organismer. Det er dog blevet vist, at en sådan afhængighed er genspecifik i S. cerevisiae [20] .
3'-enden af eukaryotisk mRNA dannes i to trin: først introducerer en speciel endonuklease et brud i 3'-enden af mRNA'et, og derefter binder poly(A)-polymerase en polyadeninhale til den nydannede 3'-ende [36 ] . Tilstedeværelsen af hætten stimulerer endonukleolytisk spaltning af 3'-enden af mRNA i ekstrakter af HeLa -cellekerner [37] [38] . Den positive effekt af hætten i dette tilfælde udføres også gennem det hættebindende kompleks, som binder til komponenterne i 3'-bearbejdningskomplekset og sikrer dets stabilitet [39] . Hvorvidt tilstedeværelsen af en hætte påvirker effektiviteten af polyadenylering er endnu ikke blevet klart fastslået.
Hætten spiller en vigtig rolle i transporten af RNA fra kernen. mRNA-eksport udføres med deltagelse af et kompleks af transportfaktorer Mex67-Mtr2 (i gær) eller TAP-p15 (i flercellede organismer) [40] . Dette kompleks binder dog ikke direkte mRNA, men gennem adaptorproteinet Yra1 (i gær) eller ALY/REF (i multicellulære organismer), som er en af underenhederne af TREX-proteinkomplekset. Til gengæld rekrutteres TREX ind i komplekset med mRNA på grund af den direkte interaktion af ALY/REF med CBC80-underenheden af det cap-bindende kompleks [41] . Denne mekanisme sikrer vedhæftningen af transportkomplekset tæt på 5'-enden af mRNA'et og den tilsvarende transportretning med 5'-enden mod cytoplasmaet.
Små nukleare RNA'er syntetiseret af RNA polymerase II eksporteres til cytoplasmaet i nogen tid for yderligere modning, hvorefter de vender tilbage til kernen for at udføre deres funktioner, mens hætten regulerer deres transport i begge retninger. snRNA'er eksporteres med deltagelse af transportproteinet Crm1 , der ligesom i tilfældet med mRNA binder et specifikt substrat gennem adapterproteinet PHAX ( phosphoryleret adapter til RNA-eksport ) [42] . PHAX binder til snRNA'er gennem dets affinitet for cap-bindingskomplekset. Under dannelsen af snRNP'er i cytoplasmaet gennemgår snRNA cap-strukturen dobbelt methylering med dannelsen af en 2,2,7-trimethylguanosin cap [10] . En anden transportfaktor, snurportin 1, genkender denne modificerede hætte og muliggør snRNP-transport tilbage til kernen [43] . Det er sandsynligt, at yderligere cap-methylering også forhindrer gentagen eller utilsigtet eksport af RNA fra kernen og/eller deres tilbagevenden til kernen efter mitose .
Tilstedeværelsen af en hætte ved 5'-enden beskytter mRNA-molekyler mod hurtig nedbrydning af exonukleaser på to måder [44] [1] . For det første kan 5'-exonukleaser ikke spalte 5',5'-triphosphatbindingen, der forbinder hætten og mRNA. For det andet blokerer cap-bindende proteiner (for eksempel eukaryote translationsinitieringsfaktorer eIF4E-eIF4G) adgangen af nukleaser til 5'-enden af mRNA [10] . Kapspaltning (afdækning) er et af nøgletrinene i nogle mRNA-nedbrydningsveje.
Gennem processen med spaltning af mRNA'er, der indeholder præmature stopkodoner (NMD'er), slipper cellen af med mRNA'er, hvorpå trunkerede og sandsynligvis inkompetente proteiner kan syntetiseres. Det modne mRNA, som stadig indeholder CBC cap-bindingskomplekset i 5'-enden og andre proteiner, der er karakteristiske for nukleære mRNP'er, rekrutteres til den første sonderingsrunde af translation . Hvis tilstedeværelsen af et for tidligt stopkodon detekteres under translation, nedbrydes et sådant mRNA langs NMD-vejen. Hvis der ikke var et sådant stopkodon, erstattes mRNA-bindende proteiner med dem, der er karakteristiske for cytoplasmaet (f.eks. er PABP2-mRNA-binding til polyadeninhalen erstattet af PABP1, CBC af eIF4E), og mRNA bliver en komplet skabelon til translation [45] .
De fleste eukaryote mRNA translateres af en cap-afhængig mekanisme , og kun en relativt lille del af dem translateres af mekanismen for intern ribosomindgang . Det har været kendt i relativt lang tid, at uafsluttede mRNA'er er dårlige skabeloner for proteinsyntese i in vitro eksperimenter , og at tilstedeværelsen af en cap stimulerer mRNA-binding til ribosomet [1] . Til dato er det molekylære grundlag for dette fænomen blevet beskrevet. Starten af cap-afhængig translation inkluderer samlingen af eIF4F-komplekset (eIF4E-eIF4G-eIF4A) ved den lukkede 5'-ende af mRNA'et. Den cap-bindende translationsinitieringsfaktor eIF4E er den første, der forbinder mRNA'et , som tiltrækker det større protein eIF4G ind i komplekset. eIF4G tjener til gengæld som en platform for landing af andre proteiner: eIF4A, eIF3 og PABP. Virkningen af disse og flere andre proteiner forbereder mRNA'et til indsættelsen af 43S præinitieringskomplekset indeholdende den lille underenhed af ribosomet. Dette efterfølges af scanning af den lille underenhed af ribosomet i den 5'-utranslaterede region af mRNA, startende fra 5'-enden, på jagt efter et startkodon og begyndelsen af proteinsyntese [46] [47] .
Hætten sikrer sammen med poly(A)-halen stabiliteten af mRNA-molekylet, og spaltningen af hætten fører til dets nedbrydning. Afdækning er således et kritisk øjeblik i mRNA-livscyklussen og er stærkt reguleret i cellen [48] .
Der er flere mulige veje til nedbrydning af eukaryotisk mRNA [49] :
I tilfælde af mRNA-nedbrydning afhængig af afkortning af poly(A)-halen, kan hændelser udvikle sig ifølge to ikke-eksklusive scenarier. Spaltning i 5'→3'-retningen begynder med mRNA-afdækning under påvirkning af et afkappende proteinkompleks. I S. cerevisiae består dette kompleks af to proteiner: den Dcp2 [en] katalytiske underenhed og Dcp1 co-aktivatoren . I højere eukaryoter inkluderer dette kompleks et tredje protein kaldet Hedls (hos mennesker), som giver yderligere kommunikation mellem kompleksets underenheder og stimulerer decapping [48] . Produkterne fra afdækningsreaktionen er 7-methyl- GDP og RNA med et monophosphat i 5'-enden. Denne 5'-ende bliver tilgængelig for Xrn1 exoribonuclease , som nedbryder mRNA'et i 5'→3'-retningen. Proteiner involveret i 5'→3'-nedbrydningen af mRNA findes i overflod i bearbejdningslegemer , som betragtes som et muligt sted for mRNA-lagring og/eller nedbrydning [49] .
Destruktionen af mRNA i 3'→5'-retningen katalyseres af en stor multisubunit exonuclease, exosomet . Det kappede di- eller oligonukleotid, som forbliver efter afslutningen af exosomet, undergår afdækning under påvirkning af enzymet DcpS med dannelsen af 7-methyl-GMP. DcpS omdanner også 7-methyl-GDP, som dannes under decapping af mRNA ved virkningen af decapping-komplekset, til 7-methyl-GMP [10] .
Det er blevet vist, at afkapslede mRNA'er kan genkapsles i cytoplasmaet [3] . I 2009 blev forslaget bekræftet, at trunkerede mRNA'er, som dannes som et resultat af ufuldstændig spaltning langs NMD-vejen, gennemgår en 5'-terminal modifikation, der ikke kan skelnes fra capping. Derudover blev der fundet cytoplasmatiske enzymer, der danner et enkelt kompleks og sikrer den sekventielle tilføjelse af β-phosphat og GMP til monophosphatet i 5'-enden af det trunkerede RNA. Som et resultat af disse to reaktioner dannes GpppN-strukturen [50] . Selvom 7-methyltransferase er til stede i cytoplasmaet, er det ikke en del af det cytoplasmatiske dækningskompleks. Præcis hvordan cap-methylering sker under cytoplasmatisk capping er i øjeblikket ukendt [3] , og det er også ukendt, hvilken biologisk betydning recapping kan have.
Vira bruger cellens syntetiske maskineri til at reproducere, og effektiv translation af virale mRNA'er er afgørende for deres overlevelse. I eukaryote celler kan kun capped mRNA'er være stabile og translaterede. Tværtimod nedbrydes uafsluttede mRNA'er hurtigt og kan forårsage aktivering af cellens antivirale forsvar. Samevolutionen af vira og deres værter har ført til fremkomsten af forskellige mekanismer i vira for at overvinde dette problem [9] :
Nogle vira omgår capping-problemet ved at bruge IRES -strukturer eller kovalent forbundne beskyttende proteiner i 5'-enderne af deres mRNA [9] .
RNA-afdækning er et fænomen unikt for eukaryoter og deres vira. Da dækning er karakteristisk for alle levende eukaryoter, menes det, at hætten var til stede i deres sidste fælles forfader [16] .
Flere mulige årsager til dækningsmekanismen er blevet identificeret. For det første er det tabet af Shine-Dalgarno-sekvenserne som en måde at identificere mRNA ved ribosomer. Bakterielle mRNA'er indeholder en specifik 8-nukleotidsekvens i 5'-enden, som parrer komplementært med 16S rRNA -regionen for at initiere translation. Eukaryoter bruger hætten som en unik egenskab ved mRNA, bindingen af eIF4E til hætten repræsenterer en af de første begivenheder i translationsinitiering. På den anden side afslørede analyse af genomet af nogle archaea (prokaryote mikroorganismer, formentlig nedstammet fra en fælles forfader med eukaryoter) også fraværet af Shine-Dalgarno-sekvenser, i det mindste i nogle mRNA'er. Selvom der ikke er fundet homologer af eukaryote dækningsenzymer i archaea , kan dette indikere, at archaea har udviklet endnu en, endnu ukendt, translationsinitieringsmekanisme [16] .
Den anden mulige årsag til forekomsten af hætten kan være forekomsten i eukaryoter af 5'-exoribonukleaser, som endnu ikke er fundet i hverken bakterier eller archaea. Det foreslås, at 5'-exoribonukleaser og capping-mekanismen kan udvikle sig sammen som et middel til primitiv beskyttelse af eukaryote celler mod vira [16] .
En komparativ analyse af eukaryoters dækningsapparat giver os mulighed for at foretage antagelser om deres fylogeni . Især blev det antaget, at den sidste fælles forfader til flercellede dyr og planter eksisterede senere end den sidste fælles forfader til flercellede dyr og svampe [51] . Dette går imod dataene fra sammenlignende analyse af rRNA , som bringer flercellede dyr tættere på svampe end på planter [16] .
Langsigtet co-evolution af eukaryoter og deres vira har ført til udviklingen af mekanismer til uspecifik genkendelse af tilstedeværelsen af vira af pattedyrets medfødte immunsystem . Membranreceptorer af immunceller TLR7 og TLR8 reagerer på forekomsten i kroppen af enkeltstrengede RNA'er, der bærer 5'-triphosphat eller cap 0 [52] . De cytoplasmatiske receptorer RIG-I og MDA5 genkender RNA'er med triphosphat i 5'-enden og enkelt- eller dobbeltstrengede RNA'er med henholdsvis cap 0 eller et VPg-type protein i 5'-enden [53] [54] . Samtidig fungerer 2'-O-methylering af ribose i cap-strukturen som et kriterium for differentieringen af "selv-fjende" af celler i immunsystemet. Receptorer, der binder til deres ligander, sender et signal til andre molekyler, hvilket i sidste ende fører til aktivering af kroppens antivirale forsvar. Eksperimenter på laboratoriemus har vist, at en mutant form for coronavirus , der ikke er i stand til 2'-O-methylering af ribose, fremkalder en stærkere antiviral respons og reproducerer mindre effektivt [54] .
Mange patogener og vira koder for deres egne dækningsenzymer, og selvom hætten de syntetiserer kan være identisk med menneskers, kan disse enzymer variere meget i underenhedssammensætning og katalytisk aktivitet. Dette er grundlaget for ideen om at udvikle lægemidler, der tager sigte på at dække enzymer af patogene mikroorganismer. For eksempel er en af virkningsmekanismerne for det antivirale lægemiddel ribavirin , ud over inhibering af RNA-replikation, en krænkelse af viral mRNA-afdækning. Som en analog af guanosin triphosphoryleres ribavirin i cellen og overføres til 5'-enden af det virale mRNA ved hjælp af viral guanyltransferase. Viral guanyl-7-methyltransferase methylerer imidlertid ineffektivt ribavirin-capped RNA'er. Som et resultat syntetiseres "pseudo-capped" mRNA'er, som er stabile i cellen, men praktisk talt ikke oversættes til virale proteiner [55] [56] .
| Post-transskriptionelle modifikationer | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Atomisk |
| ||||||||
| Cytosolisk |
| ||||||||