Modificación postranscripcional

La modificación del extremo 5' del pre-ARNm implica la adición de 7-metilguanosina (m7G ⁾ al extremo 5'. Para ello, es necesario eliminar el fosfato terminal 5', lo cual se realiza con la ayuda de la enzima ARN trifosfatasa . La enzima guanosiltransferasa cataliza la reacción, que produce el extremo 5' difosfato . Este extremo 5' difosfato ataca el átomo de fósforo alfa de una molécula de GTP para añadir el residuo de guanina en un enlace trifosfato 5'5'. La enzima (guanina- ^N7 - )-metiltransferasa ("cap MTasa") transfiere un grupo metilo de la S-adenosilmetionina al anillo de guanina. ^{[ 4 ]} Este tipo de cap, con solo la (m7G ⁾ en su posición, se denomina estructura cap 0. La ribosa del nucleótido adyacente también puede metilarse para dar una cap 1. La metilación de los nucleótidos corriente abajo de la molécula de ARN produce estructuras cap 2, cap 3 y así sucesivamente. En estos casos, los grupos metilo se agregan a los grupos 2' OH del azúcar ribosa. La cap protege el extremo 5' del transcrito primario de ARN del ataque de las ribonucleasas que tienen especificidad para los enlaces fosfodiéster 3'5' . ^{[ 5 ]} . Cabe señalar que en plantas y algunos otros eucariotas, el dinucleótido de nicotinamida y adenina también se ha identificado como una cap en plantas, humanos y levaduras, ^{[ 6 ]} y los científicos proponen que este puede ser un mecanismo para regular la expresión génica a través de metabolitos.

El procesamiento del pre-ARNm en el extremo 3' de la molécula de ARN implica la escisión de dicho extremo y la posterior adición de aproximadamente 250 residuos de adenina para formar una cola de poli(A) . Las reacciones de escisión y adenilación ocurren principalmente si una secuencia señal de poliadenilación (5'-AAUAAA-3') se encuentra cerca del extremo 3' de la molécula de pre-ARNm, seguida de otra secuencia, generalmente (5'-CA-3') , que constituye el sitio de escisión. Una secuencia rica en GU también suele estar presente más adelante en la molécula de pre-ARNm. Más recientemente, se ha demostrado que secuencias señal alternativas, como UGUA, situadas aguas arriba del sitio de escisión, también pueden dirigir la escisión y la poliadenilación en ausencia de la señal AAUAAA. Estas dos señales no son mutuamente independientes y a menudo coexisten. Tras la síntesis de los elementos de la secuencia, varias proteínas multisubunitarias se transfieren a la molécula de ARN. La transferencia de estas proteínas de unión específicas de secuencia, factor de especificidad de escisión y poliadenilación (CPSF), factor de escisión I (CF I) y factor de estimulación de escisión (CStF), ocurre desde la ARN polimerasa II . Los tres factores se unen a los elementos de secuencia. La señal AAUAAA es unida directamente por CPSF. Para los sitios de procesamiento dependientes de UGUA, la unión del complejo multiproteico la realiza el factor de escisión I (CF I). El complejo proteico resultante formado contiene factores de escisión adicionales y la enzima poliadenilato polimerasa (PAP). Este complejo escinde el ARN entre la secuencia de poliadenilación y la secuencia rica en GU en el sitio de escisión marcado por las secuencias (5'-CA-3'). La poli(A) polimerasa luego agrega aproximadamente 200 unidades de adenina al nuevo extremo 3' de la molécula de ARN utilizando ATP como precursor. A medida que se sintetiza la cola de poli(A), esta se une a múltiples copias de la proteína de unión a poli(A) , lo que protege el extremo 3' de la digestión por ribonucleasas mediante enzimas como el complejo CCR4-Not . ^{[ 5 ]}