Wat is 'capping' bij translatie van DNA?

Antwoord

Beste Anouk,

Capping is een proces dat zich afspeelt na de transcriptie (dus nadat er mRNA afgeschreven is van het DNA) en niet bij de translatie (translatie is het omzetten van de genetische code die in het mRNA ligt, naar aminozuren die zo proteïnen vormen). Splicing leg je correct uit, maar gebeurt dus ook bij de transcriptie en niet bij de translatie. Laat deze twee termen je niet verwarren!

Wat is die capping nu?
Wanneer er mRNA molecules worden gevormd, is er aan één kant van de keten (we noemen deze kant de 5'-kant, de andere kant noemen we de 3'-kant) een trifosfaatgroep. Op de figuur in de link die ik hier bijvoegde, zie je dat er drie fosfaatgroepen aan de 5'-kant van het nucleotide staan. Dit 5'-uiteinde is ook het nucleotide waar de groeiende mRNA-keten mee begint. Van zodra er een aantal nucleotiden aan elkaar hangen, is er een enzyme-complex dat in actie schiet: het Capping Enzyme Complex (CEC). Dit complex hangt een extra nucleotide "achterstevoor" aan dat eerste nucleotide.

Wat bedoel ik met "achterstevoor"?
Wel, normaal gezien komt aan het 3'-uiteinde van een nucleotide het 5'-uiteinde van het volgende nucleotide te zitten, zodat alle nucleotiden in dezelfde richting aan elkaar hangen. Je kan het vergelijken met een polonaise-stoet. Daar kijken alle mensen in dezelfde richting, en is er steeds een vrije schouder aan de achterkant en een vrij paar armen aan de voorkant. Extra dansers sluiten achteraan aan. Wat er gebeurt bij capping is dat het 5'-uiteinde van een nucleotide aan het 5'-uiteinde van de groeiende keten wordt gehecht. Vergelijk het met iemand die met zijn armen de eerste danser in de polonaise-ketting bij de hand neemt, ook deze hangt "achterstevoor" aan de ketting. Het nucleotide dat in omgekeerde richting aan de mRNA-ketting hangt, noemen we de 5'-cap.

Maar waarom doet de cel dat?
Die cap heeft verschillende functies. Zo helpt het bijvoorbeeld de ribosomen om de translatie te beginnen. Een andere functie is het helpen van het transport uit de kern naar het cytoplasma van de cel. En een andere heel belangrijke rol is het tegengaan van afbraak van mRNA door het beschermen van het 5'-uiteinde van het mRNA.

Dan zijn er twee 3'-uiteinden?
Met de cap aan het begin van de keten, hebben we een keten die zowel vooraan als achteraan een 3'-uiteinde heeft. Er schuilt echter nog een extra addertje onder het gras: nadat het nucleotide "achterstevoor" aan de keten is gehecht, ondergaat dit nucleotide nog een extra chemische verandering, een methylatie. Daardoor weet de cellulaire machinerie dat dit de cap is en niet het 3'-uiteinde.

Conclusie:
Capping is een proces waarbij de cel een nucleotide "achterstevoor" aan het 5'-uiteinde van een groeiende mRNA keten wordt gehangen en vervolgens gemethyleerd wordt.

Groeten,
Benjamien