non coding RNAs καταλυτικές ιδιότητες RNA α1 αντιθρυψίνη G6PD deficiency Κυστική ίνωση Tay Sachs Νευροινωμάτωση

1. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 1
ΕΡΓΑΣΙΑ 2η
Θέμα 1
Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Οι λάθος να αναδιατυπωθούν στο σωστό. Να
αναλυθούν συνοπτικά οι προτάσεις, ώστε να δικαιολογείται η επιλογή σωστού ή λάθους.
α. Ένας κλώνος DNA έχει πολικότητα επειδή οι βάσεις περιέχουν υδρόφιλες
αμινομάδες.
ΛΑΘΟΣ
Το μόριο του DNA αποτελεί ένα πολυμερές νουκλεοτιδίων. Κάθε νουκλεοτίδιο του DNA
αποτελείται από μια πεντόζη τη δεοξυριβόζη (σάκχαρο με πέντε άτομα άνθρακα), μια φωσφορική
ομάδα και μια αζωτούχα βάση, οι οποίες είναι η αδενίνη Α, θυμίνη Τ, κυτοσίνη C και η γουανίνη G
(adenine A, cytosine C, guanine G, thymine T). Η αδενίνη και η γουανίνη είναι πουρίνες και η θυμίνη
και η κυτοσίνη είναι πυριμιδίνες (εικόνα 1).
Σε ένα δεοξυριβονουκλεοτίδιο το άτομο άνθρακα C-1΄ της δεοξυριβόζης συνδέεται στο Ν-1
μιας πυριμιδίνης ή στο Ν-9 μιας πουρίνης. Η φωσφορική ομάδα συνδέεται στο C-5΄ άτομο άνθρακα
της δεοξυριβόζης. Μια πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα (ή ένας κλώνος) σχηματίζεται από την ένωση
πολλών νουκλεοτιδίων με ομοιοπολικό δεσμό.
Ο δεσμός δημιουργείται μεταξύ του υδροξυλίου του C-3΄ άνθρακα της δεοξυριβόζης ενός
νουκλεοτιδίου και της φωσφορικής ομάδας που είναι συνδεδεμένη με το C-5΄ άνθρακα της
δεοξυριβόζης του επόμενου.
Ο δεσμός αυτός ονομάζεται 3΄- 5΄φωσφοδιεστερικός δεσμός (εικόνα 2,3) και είναι υπεύθυνος για
την πολικότητα του κλώνου του DNA.
Η πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα που σχηματίζεται έχει ένα σκελετό, που αποτελείται από την
επανάληψη μορίων φωσφορική ομάδα-δεοξυριβόζη-φωσφορική ομάδα-δεοξυριβόζη.
Το πρώτο νουκλεοτίδιο έχει ελεύθερη μια φωσφορική ομάδα συνδεδεμένη στο C-5΄ άνθρακα της
δεοξυριβόζης του και το τελευταίο νουκλεοτίδιο έχει ελεύθερο το υδροξύλιο (OH) στο C-3΄άνθρακα
της δεοξυριβόζης. Ο προσανατολισμός της πολυνοκλεοτιδικής αλυσίδας είναι 5΄→3΄. (εικόνα 4)

2. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 2
Εικόνα 1: Οι αζωτούχες βάσεις και οι πεντόζες στα μόρια του DNA και RNA.
Εικόνα 2: Ο φωσφοδιεστερικός δεσμός (κόκκινο) ανάμεσα σε δύο δεοξυριβονουκλεοτίδια.

3. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 3
Εικόνα 3: Φωσφοδιεστερικός δεσμός και πολικότητα του DNA.

4. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 4
Alberts - Molecular Biology Of The Cell 4th Ed
Εικόνα 4: Προσανατολισμός των πολυνουκλεοτιδικών αλυσίδων (με τη μορφή βέλους,
απεικόνιση της πολικότητας). Στο δίκλωνο DNA οι δύο αλυσίδες είναι αντιπαράλληλες.

5. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 5
β. Η διχάλα αντιγραφής είναι ασύμμετρη επειδή περιέχει δύο μόρια DNA
πολυμεράσης τα οποία διαφέρουν δομικά.
ΛΑΘΟΣ
Στην διχάλα αντιγραφής η μια αλυσίδα αντιγράφεται συνεχώς (ηγούμενη αλυσίδα) και η άλλη
ασυνεχώς (υστερούσα αλυσίδα)
Η αντιγραφή του DNA ξεκινά σε συγκεκριμένες θέσεις που ονομάζονται θέσεις έναρξης της
αντιγραφής. Ειδικά ένζυμα οι DNA ελικάσες σπάζουν τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των
συμπληρωματικών βάσεων του DNA και ανοίγουν τη διπλή έλικα. Δημιουργείται μια θηλιά που
αυξάνεται συνεχώς και αποτελείται από δύο διχάλες αντιγραφής.
Τα βασικά ένζυμα της αντιγραφής είναι οι DNA πολυμεράσες, οι οποίες δεν μπορούν να ξεκινήσουν
την αντιγραφή. Μια εξειδικευμένη RNA πολυμεράση, η οποία ονομάζεται πριμάση, συνθέτει ένα
μικρό τμήμα RNA (5-10 νουκλεοτιδίων), το οποίο είναι συμπληρωματικό προς το αντίστοιχο τμήμα
της μητρικής αλυσίδας του DNA. Οι DNA πολυμεράσες επιμηκύνουν το τμήμα RNA τοποθετώντας
συμπληρωματικά δεοξυριβονουκλεοτίδια.
Τοποθετούν το κάθε τριφωσφορικό νουκλεοτίδιο στο ελεύθερο 3΄ άκρο της πεντόζης του τελευταίου
νουκλεοτιδίου της αναπτυσσόμενης αλυσίδας.
Επομένως μια νέα αλυσίδα DNA μπορεί να επιμηκυνθεί μόνο προς την κατεύθυνση 5΄→3΄. Όλες οι
γνωστές DNA πολυμεράσες συνθέτουν DNA προς την κατεύθυνση 5΄ → 3΄ και όχι προς την 3΄ → 5΄.
Εικόνα 3,4.
Στη διπλή έλικα του DNA οι δύο αλυσίδες είναι αντιπαράλληλες, δηλαδή απέναντι από το 5΄άκρο
της μιας βρίσκεται το 3΄άκρο της άλλης, και οι δύο νέες αλυσίδες που θα προκύψουν πρέπει να
είναι αντιπαράλληλες με τις μητρικές.
Για να γίνει αυτό στην διχάλα αντιγραφής η μια αλυσίδα αντιγράφεται συνεχώς (ηγούμενη
αλυσίδα) και η άλλη ασυνεχώς (υστερούσα αλυσίδα). Εικόνα 1,2.
Η σύνθεση στην ασυνεχή αλυσίδα διαλευκάνθηκε από τον Reiji Okazaki, ο οποίος ανακάλυψε ότι
μια σημαντική αναλογία του νεοσυντιθέμενου DNA απαντά ως μικρά τμήματα. Οι μονάδες αυτές των
1000-2000 νουκλεοτιδίων περίπου στο E.coli και 100-200 νουκλεοτίδια στους ευκαρυωτικούς (οι
οποίες ονομάζονται τμήματα Okazaki) υπάρχουν για σύντομο χρονικό διάστημα στην περιοχή της
διχάλας αντιγραφής. Καθώς η αντιγραφή εξελίσσεται, τα τμήματα αυτά συνδέονται ομοιοπολικά διά
μέσου της δράσης της DNA λιγάσης.

6. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 6
Το υπεύθυνο ένζυμο για την αντιγραφή του DNA στην E. Coli είναι το ολοένζυμο της DNA
πολυμεράσης ΙΙΙ.
Το ολοένζυμο αποτελείται από 10 είδη πολυπεπτιδικών αλυσίδων και έχει μάζα περίπου 900 kd,
σχεδόν μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από εκείνη μιας μονής αλυσίδας DNA πολυμεράσης, όπως
είναι η DNA πολυμεράση Ι. Αυτό το αντιγραφικό σύμπλοκο είναι ένα ασύμμετρο διμερές.
Το ολοένζυμο είναι δομημένο ως διμερές για να μπορεί να αντιγράφει και τις δύο αλυσίδες του
γονικού DNA στην ίδια θέση και στον ίδιο χρόνο. Είναι ασύμμετρο διότι ο προηγούμενος και ο
καθυστερών κλώνος συντίθενται διαφορετικά.
Ο RNA-εκκινητής αφαιρείται υδρολυτικά από μια 5΄→3΄εξωνουκλεάση.
Στην E. coli η εξωνουκλεάση αυτή υπάρχει ως πρόσθετη δομική περιοχή της DNA πολυμεράσης Ι.
Επομένως, η πλήρης DNA πολυμεράση Ι έχει τρία διακριτά ενεργά κέντρα: μια διορθωτική
δραστικότητα 3΄→5΄ εξωνουκλεάσης, μια δραστικότητα πολυμεράσης και μια δραστικότητα
5΄→3΄εξωνουκλεάσης. Τα ανοίγματα μεταξύ των νεοσυντιθέμενων τμημάτων Okazaki του
καθυστερούντος κλώνου συμπληρώνονται με τη δράση της DNA πολυμεράσης Ι.
Ο εκκινητής δεν μπορεί να εξαλειφθεί από τη δράση της DNA πολυμεράσης ΙΙΙ διότι το ένζυμο αυτό
δεν έχει διορθωτική ικανότητα 5΄→3΄.
Η αντιγραφή στο E coli πραγματοποιείται κυρίως με τις δύο DNA πολυμεράσες που αναφέρθηκαν
στους ευκαρυωτικούς η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη έχουν ανακαλυφθεί 11 DNA πολυμεράσες.
Ωστόσο, οι βασικές αρχές λειτουργίας αυτών των πολυμερασών είναι ίδιες. Εικόνα 5.

7. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 7
Εικόνα 1: Συντονισμός μεταξύ του προηγούμενου και του καθυστερούντος κλώνου. Ο σχηματισμός
θηλιάς του εκμαγείου του καθυστερούντος κλώνου βοηθά το διμερές ένζυμο της DNA
πολυμεράσης ΙΙΙ να συνθέτει και τις δύο θυγατρικούς κλώνους. Ο προηγούμενος κλώνος φαίνεται
με κόκκινο, ο καθυστερών με μπλε και οι εκκινητές-RNA με πράσινο. [Ευγενική προσφορά Dr.
Arthur Kornberg.]

8. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 8
Εικόνα 2: Μηχανισμός αντιγραφής σε μια διχάλα, φαίνονται οι δράσεις των δύο DNA
πολυμερασών.
Alberts - Molecular Biology Of The Cell 4th Ed
Εικόνα 3: Α. Τοποθέτηση τριφωσφορικού νουκλεοτιδίου από τη DNA πολυμεράση στο 3΄άκρο.
B. Δομή DNA πολυμεράσης με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ. Μεταφορικά μοιάζει με δεξί χέρι
που κρατάει το DNA. (B, adapted from L.S. Beese, V. Derbyshire, and T.A. Steitz, Science 260:352–355, 1993.)

9. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 9
Alberts - Molecular Biology Of The Cell 4th Ed
Εικόνα 4: Εξήγηση του μηχανισμού με τον οποίο τοποθετεί η DNA πολυμεράση το κάθε
νουκλεοτίδιο. Αριστερά είναι η λάθος υπόθεση και δεξιά η σωστή δράση.

10. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 10
Εικόνα 5: Ασυμμετρία: Μηχανισμός στους ευκαρυωτικούς. Οι ερευνητές διαπίστωσαν το
σημαντικό ρόλο στη σύνθεση του καθυστερούμενου κλώνου από το PCNA (proliferating cell
nuclear antigen). Credit: Image courtesy of Rockefeller University

11. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 11
γ. Τα τμήματα Okazaki αφαιρούνται από μια RNA νουκλεάση.
ΛΑΘΟΣ
Τα τμήματα Okazaki δεν αφαιρούνται, αλλά αφαιρούνται οι εκκινητές RNA.
Στην αντιγραφή του DNA λόγω της δράσης της DNA πολυμεράσης και της αντιπαραλληλίας των δύο
αλυσίδων, η σύνθεση της μιας γίνεται συνεχώς και της άλλης ασυνεχώς σε τμήματα. Εικόνα 1.
Τα τμήματα αυτά ονομάζονται Okazaki και ανακαλύφθηκαν από τους Kiwako Sakabe, and Reiji
Okazaki το 1966 στη διάρκεια έρευνας του μηχανισμού αντιγραφής στο E.coli.
Οι DNA πολυμεράσες για να ξεκινήσουν την αντιγραφή απαιτούν εκκινητές RNA. Στη σύνθεση της
συνεχούς αλυσίδας απαιτείται ένας εκκινητής, ενώ στα τμήματα Okazaki το καθένα απαιτεί ένα
εκκινητή. Εικόνα 2,3.
Οι εκκινητές αυτοί απομακρύνονται από το ένζυμο DNA πολυμεράση I, η οποία τα αντικαθιστά με
τμήματα DNA και η DNA λιγάση συνδέει τα τμήματα. Εικόνα 4.
Tο ένζυμο DNA πολυμεράση I της E. coli ανακαλύφθηκε από τον Arthur Kornberg πριν 45 χρόνια.
Τα τμήματα Okazaki στους προκαρυωτικούς είναι πολύ μεγαλύτερα από των ευκαρυωτικών. Στους
ευκαρυωτικούς κυμαίνονται από 100-200 νουκλεοτίδια, ενώ στο E.coli μπορεί να φτάσει τα 2.000
νουκλεοτίδια. Ο λόγος της διαφοράς είναι άγνωστος.

12. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 12
Εικόνα 1: Συνεχής και ασυνεχής σύνθεση DNA σε μια διχάλα αντιγραφής.
Εικόνα 2: Σύνθεση τμημάτων Okazaki.

13. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 13
Εικόνα 3: Τμήματα Okazaki μαζί με τους RNA εκκινητές τους.

14. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 14
Εικόνα 4: Η μοναδική 5′ → 3′ δραστηριότητα εξωνουκλεάσης της DNA πολυμεράσης I αφαιρεί
τους εκκινητές RNA από την αρχή κάθε τμήματος Okazaki. Στη συνέχεια η πολυμεράση συνθέτει
DNA για να καλύψει το κενό ανάμεσα στα τμήματα Okazaki, η διαδικασία ονομάζεται μετάφραση
εγκοπής (nick translation). Μετά τη συμπλήρωση 10-12 κύκλων υδρόλυσης και πολυμερισμού, η
DNA πολυμεράση I αποδεσμεύεται από το DNA, αφήνοντας δύο τμήματα Okazaki με ένα κενό, το
οποίο το συμπληρώνει με φωσφοδιεστερικό δεσμό η DNA λιγάση (DNA ligase).

15. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 15
δ. Οι ιοί που ενσωματώνονται στα χρωμοσώματα του ξενιστή αντιγράφονται μαζί με
το DNA ξενιστή. Επομένως, κάθε κύτταρο μπορεί να δημιουργήσει μόνο ένα ώριμο
σωματίδιο ιού.
ΛΑΘΟΣ
Οι ιοί αποτελούν μορφές ζωής που αποτελούνται από DNA ή RNA και πρωτεΐνες. Δεν έχουν
κυτταρική οργάνωση και μεταβολισμό. Είναι υποχρεωτικά ενδοκυτταρικά παράσιτα, χρησιμοποιούν
τους μηχανισμούς του κυττάρου για να πολλαπλασιαστούν. Μια ζωή δανεική.
Το μέγεθος τους κυμαίνεται από 25-350 nm. Εικόνα 1.
Όταν το ιικό DNA είναι ενσωματωμένο στο DNA του κυττάρου ξενιστή ονομάζεται προιός. Στην
περίπτωση του βακτηριοφάγου ονομάζεται προφάγος. Στη φάση αυτή οι ιοί αντιγράφονται μαζί με
το DNA του ξενιστή. O προιός δεν κάνει άμεσα νέα αντίγραφα του DNA του, όλοι οι απόγονοι των
μολυσμένων κυττάρων θα φέρουν επίσης τον προιό στο γονιδίωμα τους. Όταν ενεργοποιηθεί ο ιός
μεταγράφεται και μεταφράζεται το γενετικό υλικό του και παράγονται τα νουκλεικά οξέα και οι
πρωτεΐνες του. Συγκρότηση και έξοδος των ιών από το κύτταρο ξενιστή. Για παράδειγμα από ένα
βακτήριο που έχει μολυνθεί από ένα φάγο μπορούν να απελευθερωθούν και 200 νέοι φάγοι.
Εικόνα 2,3,4,5.
Kayser, Medical Microbiology © 2005 Thieme
Εικόνα 1: Μέγεθος και δομές διαφόρων ιών.

16. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 16
Kayser, Medical Microbiology © 2005 Thieme
Εικόνα 2: Πολλαπλασιασμός του ιού της γρίπης. (5) απελευθέρωση ιών γρίπης από ένα κύτταρο
ξενιστή.
Kayser, Medical Microbiology © 2005 Thieme
Εικόνα 3: Απελευθέρωση ιών από ένα κύτταρο.

17. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 17
Kayser, Medical Microbiology © 2005 Thieme
Εικόνα 4: Αδενοιοί μέσα στον πυρήνα κυττάρου ξενιστή. (Adenoviruses 500 nm).
Kayser, Medical Microbiology © 2005 Thieme
Εικόνα 5: Ιός ευλογίας (είναι οι μαύρες δομές).

18. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 18
ε. Οι υδρογονοδεσμοί που αναπτύσσονται μεταξύ των κατάλληλων ζευγών πουρίνης
και πυριμιδίνης ευνοούν τη διαμόρφωση της ελικοειδούς δομής του DNA.
ΣΩΣΤΟ
Οι υδρογονοδεσμοί είναι ένα είδος ελκτικής διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ
δύο ηλεκτρικών φορτιών αντίθετης πολικότητας Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με
ένα από τα στοιχεία οξυγόνο, άζωτο ή φθόριο, που είναι όλα τους ισχυρά ηλεκτραρνητικά στοιχεία.
Η δομή του DNA έχει τη μορφή διπλής έλικας. Οι σακχαροφωσφορικοί σκελετοί βρίσκονται στο
εξωτερικό της διπλής έλικας, ενώ οι αζωτούχες βάσεις είναι στραμμένες προς το εσωτερικό της.
Οι δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες συγκρατούνται χάρι των δεσμών υδρογόνου που
αναπτύσσονται μεταξύ των συμπληρωματικών βάσεων και των δεσμών van der Waals που
αναπτύσσονται μεταξύ των αρωματικών δακτυλίων των γειτονικών βάσεων κάθε αλυσίδας.
Η πουρίνη είναι μία από τους δύο τύπους βάσεων, ετεροκυκλικής αρωματικής οργανικής ένωσης,
που βρίσκονται στα νουκλεϊκά οξέα και έχουν δομή διπλού δακτυλίου, όπως είναι η αδενίνη και
η γουανίνη, ενώ η πυριμιδίνη είναι ετεροκυκλική αρωματική οργανική ένωση, και έχει δομή απλού
δακτυλίου, όπως είναι η κυτοσίνη και η θυμίνη και η ουρακίλη. Οι πουρίνες προκύπτουν από τη
συνένωση ενός πυριμιδινικού δακτυλίου και ενός ιμιδαζολικού δακτυλίου. (εικόνα 1)
Οι πουρίνες σχηματίζουν πάντα ζεύγη με τις πυριμιδίνες στους δύο κλώνους του DNA,
εξασφαλίζοντας έτσι ένα μόριο με παράλληλες πλευρές. Η αδενίνη συνδέεται με τη θυμίνη με
δύο δεσμούς υδρογόνου και η γουανίνη με την κυτοσίνη με τρεις δεσμούς υδρογόνου (εικόνες
2,3,4).

19. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 19
Εικόνα 1: Δομή πουρινών και πυριμιδίνων.

20. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 20
Εικόνα 2: Δύο δεσμοί υδρογόνου ανάμεσα σε αδενίνη και θυμίνη και τρεις δεσμοί υδρογόνου
ανάμεσα στη γουανίνη και κυτοσίνη.
Εικόνα 3: Ο Francis Crick δείχνει στον James Watson το μοντέλο του DNA.
(they started building on Wednesday, 4th March and finished in the evening of Saturday, 7th
March, 1953)

21. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 21
Εικόνα 4: Δεσμοί υδρογόνου και δομή διπλής έλικας.

22. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 22
Θέμα 2
Μη κωδικά RNAs (ncRNAs): Ανακάλυψη, κατηγορίες, βιοσύνθεση, ρόλος και
χρήσεις τους στις βιοεπιστήμες. Να γίνει και σχέδιο μαθήματος για μαθητές της Γ'
λυκείου.
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Τα μη κωδικά RNA (noncoding RNAs ncRNAs) συμμετέχουν σε ένα αξιοθαύμαστο αριθμό βιολογικών
λειτουργιών. Ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση στο επίπεδο της μεταγραφής, της μεταμεταγραφικής
τροποποίησης και της μετάφρασης.
Προστατεύουν το γονιδίωμα των κυττάρων από ξένο DNA. Eλέγχουν τη σύνθεση του DNA. Τα
περισσότερα μη κωδικά RNA λειτουργούν μαζί με πρωτεΐνες, ενώ στα ριβόζυμα και στους
ριβοδιακόπτες το RNA μόνο είναι υπεύθυνο για τη βιολογική δράση. Πολλά εκδηλώνουν τη δράση
τους όταν συνδέονται επιλεκτικά με άλλα νουκλεικά οξέα.
Περιλαμβάνουν το rRNA, ριβοσωμικό RNA, το tRNA, μεταφορικό RNA, το snRNA, μικρό πυρηνικό
RNA, το snoRNA, μικρό πυρηνισκικό RNA, την TR, RNA τελομεράση, τα miRNAs, micro RNAs, τα
Endogenous-siRNA, τα rasiRNA, Repeat-derived RNA, τα piRNA, piwi-associated RNA, το eRNA,
Enhancer-derived RNA, το PATs, Promoter-associated RNA και τα lncRNA, Long non-coding RNA.
Είναι ελπιδοφόρο ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη θεραπεία κάποιων μορφών καρκίνου, όπως
του ήπατος και σε αιματολογικές κακοήθειες.
Χρησιμοποιούνται και στην επιλεκτική απενεργοποίηση γονιδίων π.χ. στη σαλαμάνδρα,
προσπαθώντας να ανακαλύψουν την αναγεννητική της ιδιότητα. Αυτό πιθανόν θα οδηγήσει στην
αναγέννηση νευρώνων που είναι σημαντικό στη θεραπεία ασθενειών όπως Huntington's,
Parkinsons, και Alzheimer’s.

23. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 23
Το ανθρώπινο γονιδίωμα περιλαμβάνει δυο βασικές κατηγορίες γονιδίων: α) γονίδια που
μεταγράφονται σε αγγελιαφόρο RNA (m RNA) το οποίο μεταφράζεται σε πρωτεΐνες και β) γονίδια
που μεταγράφονται και παράγεται μια τεράστια ποικιλία μορίων RNA που δεν μεταφράζονται σε
πρωτεΐνες.
Αυτά τα μόρια RNA αναφέρονται ως μη κωδικά (non-coding RNAs ncRNAs).
[1], Πίνακας 1.
Στον άνθρωπο, οι αλληλουχίες που κωδικοποιούν πρωτεΐνες αποτελούν περίπου το 1.5% του
γονιδιώματος του, όταν υπολογίζονται και οι παρεμβαλόμενες αλληλουχίες τα ιντρόνια (introns)
μέσα στα γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες καθώς και οι 5΄και 3΄αμετάφραστες περιοχές, ο
αριθμός αυτός ανεβαίνει στο ∼28%. Το υπόλοιπο περιλαμβάνει επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες
και το θεωρούσαν ‘junk’ DNA, ωστόσο σύμφωνα με το πρόγραμμα Encyclopedia of DNA Elements
(ENCODE) το ∼80% του γονιδιώματος συμμετέχει σε βιοχημικές διαδικασίες. [2]
Εικόνα 1: Σύνθεση διαφόρων κλάσεων μη κωδικών RNA (ncRNAs) σε γονιδίωμα θηλαστικών. [3]

24. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 24
Πίνακας 1: Κατηγορίες ncRNAs
Housekeeping ncRNAs
rRNA, ριβοσωμικό RNA Μηχανή μετάφρασης
tRNA, μεταφορικό RNA Μεταφορά αμινοξέων
snRNA, μικρό πυρηνικό RNA Επεξεργασία RNA
snoRNA, μικρό πυρηνισκικό RNA Τροποποιήσεις RNA
TR, RNA τελομεράση Σύνθεση άκρων χρωμοσωμάτων
Regulatory ncRNAs
miRNAs, micro RNAs Σταθερότητα RNA και έλεγχος
μετάφρασης
Endogenous-siRNA Αποικοδόμηση RNA
rasiRNA, Repeat-derived RNA Έλεγχος μεταγραφής
piRNA, piwi-associated RNA Τρανσποζόνια και αποικοδόμηση RNA
eRNA, Enhancer-derived RNA Ρύθμιση γονιδιακής έκφρασης
PATs, Promoter-associated RNA Έναρξη μεταγραφής
lncRNA, Long non-coding RNA Γονιδιακή αποτύπωση, επιγενετική,
δομή DNA

25. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 25
Η σύνθεση όλων των μορίων RNA καταλύεται από το ένζυμο RNA πολυμεράση, οι ευκαρυωτικοί
διαθέτουν τρία είδη. Εικόνα 1,2, Πίνακας 2.
Berg, Tymoczko, Stryer - Biochemistry - Fifth Edition
Εικόνα 2: Μεταγραφική φούσκα (Transcription Bubble). Σχηματική αναπαράσταση του
μηχανισμού της μεταγραφής. Διακρίνεται η σύνθεση ενός μορίου RNA. Η διπλή έλικα ξετυλίγεται
από τη RNA polymerase. Δημιουργείται ένα υβρίδιο RNA-DNA. Μια αναδίπλωση του RNA που
αποτελείται από πολλές ουρακίλες (σε ορισμένα γονίδια) οδηγεί στο τερματισμό της
μεταγραφής.
Πίνακας 2: RNA πολυμεράσες
Περιοχή δράσης σύνθεση
RNA polymerase I πυρηνίσκος 18S, 5.8S, και 28S rRNA
RNA polymerase II πυρηνόπλασμα mRNA και snRNA
RNA polymerase III πυρηνόπλασμα tRNA και 5S rRNA

26. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 26
Ριβοσώμικο RNA rRNA
Το ριβόσωμα είναι ένα ριβονουκλεοπρωτεινικό σύμπλοκο υπεύθυνο για την πρωτεινοσύνθεση.
Ανακαλύφθηκε από το George Palade το 1955.
Ο βασικός μηχανισμός της μετάφρασης στηρίζεται στο ριβοσωμικό RNA, για αυτό θεωρούνται
ριβόζυμα. [4,5,6,7]
Το βακτηριακό χρωμόσωμα αποτελείται από τη μικρή υπομονάδα με συντελεστή καθίζησης 30S, η
οποία περίχει το 16S rRNA και περίπου 20 πρωτεΐνες, και τη μεγάλη υπομονάδα 50S, η οποία
περιέχει το 23S rRNA, 5S rRNA, και πάνω από 30 πρωτεΐνες. Στα θηλαστικά η μικρή υπομονάδα
περιέχει το 18S rRNA και 33 πρωτεΐνες, ενώ η μεγάλη υπομονάδα τα 28S, 5,8S, 5S rRNA που είναι
προϊόντα ωρίμανσης ενός πρόδρομο μορίου RNA, και 49 πρωτεΐνες. [8]
Η μεταμεταγραφική τροποποίηση δεν περιορίζεται μόνο στο mRNA, αλλά τα ριβοσωμικά RNA και
των προκαρυωτικών και των ευκαρυωτικών προέρχονται από preribosomal RNAs, η pre-rRNAs. Τα
16S, 23S, και 5S rRNAs (στους προκαρυωτικούς) προέρχονται από ένα πρόδρομο μόριο 30S RNA με
6.500 νουκλεοτίδια. Στους ευκαρυωτικούς το 45S pre-rRNA σχηματίζει το 18S, 28S, και
5.8S rRNAs. Εικόνες 3,4.

27. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 27
Εικόνα 3: Σχήμα αναδίπλωσης ριβοσωμικού RNA. (Α) Η δευτεροταγής δομή του ριβοσωμικού RNA
16 S. (Β) Η τριτοταγής δομή του RNA 16 S που προσδιορίστηκε με κρυσταλλογραφία με ακτίνες Χ.
[(Α), Ευγενική προσφορά Dr. Bryn Weiser και Dr. Harry Noller.]

28. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 28
Lehninger Principles of Biochemistry, Fourth Edition - David
Εικόνα 4: Μεταμεταγραφική τροποποίηση των pre-rRNA σε βακτήρια και σπονδυλωτά.

29. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 29
Το ριβόσωμα διαθέτει τρεις περιοχές αλληλεπίδρασης με τρία διαφορετικά μόρια tRNA, οι οποίες
παρουσιάζονται στην Εικόνα 5. Η Α περιοχή (A-site) δέχεται το αμινοάκυλο-tRNA που φέρει
προσδεδεμένο το αμινοξύ που πρόκειται να προστεθεί στην αυξανόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα. Η
Ρ περιοχή (P-site) δέχεται το πεπτιδυλο-tRNA, το tRNA δηλαδή που φέρει την συντιθέμενη σε κάθε
χρονική στιγμή αλυσίδα αμινοξέων. Η Ε περιοχή (E-site) φέρει το αποακυλιωμένο tRNA, δηλαδή το
μόριο του tRNA που έχει προκύψει έπειτα από την απομάκρυνση του πεπτιδίου από το πεπτιδυλο-
tRNA. [9]
Εικόνα 5. Παρουσιάζει τις θέσεις δέσμευσης των tRNAs από την πλευρά της 30S υπομονάδας
(αριστερά) και από την πλευρά της 50S υπομονάδας (δεξιά). Με πράσινο χρώμα αποδίδεται η Α
περιοχή, με σκούρο μπλε αποδίδεται η P περιοχή και με πορτοκαλί αποδίδεται η Ε περιοχή.
Επίσης, με ″∧″ υποδηλώνεται το 3′-CCA άκρο του tRNA που δεσμεύεται στην Α περιοχή ενώ με ″∗″
υποδηλώνεται το 3′-CCA άκρο του tRNA που δεσμεύεται στην Ρ περιοχή και το οποίο στη
συνέχεια μετατοπίζεται στην Ε-περιοχή.

30. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 30
Μεταφορικό RNA, tRNA
Το μεταφορικό RNA λειτουργεί ως προσαρμοστικό μόριο το οποίο δεσμεύεται σε ένα ειδικό
κωδικόνιο και φέρει μαζί του ένα αμινοξύ για ενσωμάτωση σε μια πολυπεπτιδική αλυσίδα. Κάθε
μόριο tRNA μεταφέρει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ, το οποίο συνδέεται με ειδικά ένζυμα της
αμινοακυλοtRNAσυνθετάσες. [10]
Πρώτος ο Robert Holley προσδιόρισε το 1965 την αλληλουχία βάσεων ενός
μορίου tRNA. Το κάθε ένα είναι μια μονόκλωνη αλυσίδα που περιέχει από 73 έως 93
ριβονουκλεοτίδια. Περιέχουν πολλές ασυνήθιστες βάσεις, συνήθως από 7 έως 15 ανά μόριο.
Περίπου τα μισά από τα νουκλεοτίδια των μορίων tRNA συνδέονται με ζεύγη βάσεων σχηματίζοντας
διπλές έλικες. Το ενεργοποιημένο αμινοξύ είναι συνδεδεμένο με μια υδροξυλική ομάδα του
καταλοίπου αδενοσίνης, το οποίο βρίσκεται στο 3΄-άκρο της αλληλουχίας CCA του βραχίονα
υποδοχής. To αντικωδικόνιο βρίσκεται σε μια θηλιά κοντά στο κέντρο της αλληλουχίας. Η
τριδιάστατη δομή ενός μορίου tRNA προσδιορίστηκε για πρώτη φορά το
1974 με μελέτες κρυσταλλογραφίας με ακτίνες X που έγιναν στα εργαστήρια
των Alexander Rich και Aaron Klug. [11]
Τα περισσότερα κύτταρα έχουν 40-50 διαφορετικά tRNAs. Προέρχονται από πρόδρομα μόρια με
ενζυμική αφαίρεση νουκλεοτιδίων από το 5΄και 3΄άκρο. Στους ευκαρυωτικούς υπάρχουν σε μερικά
μόρια και ιντρόνια που πρέπει να αφαιρεθούν. Η ενδονουκλεάση RNase P, αφαιρεί από το 5΄άκρο
των tRNAs. Το ένζυμο αυτό αποτελείται από πρωτεΐνη και RNA, αλλά το μόριο RNA έχει την
καταλυτική δράση.
Το 3΄άκρο τροποποιείται από μια άλλη εξωνουκλεάση. Στο 3΄άκρο προστίθεται το τρινουκλεοτίδιο
CCA και εκεί συνδέεται το αμινοξύ. Οι τελικές τροποποιήσεις του μορίου περιλαμβάνουν
μεθυλίωση, απαμίνωση και αναγωγή κάποιων βάσεων. Εικόνα 6.

31. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 31
Εικόνα 6: Τροποποίηση πρόδρομου μορίου tRNA. Αφαίρεση 14 νουκλεοτιδίων του ιντρονίου
(κίτρινο), απομάκρυνση νουκλεοτιδίων από το 5΄άκρο (πράσινο), αφαίρεση UU και προσθήκη
CCA στο 3΄άκρο.
Berg, Tymoczko, Stryer - Biochemistry - Fifth Edition
Μικρό πυρηνικό RNA, snRNA
Τα μικρά πυρηνικά RNAs συναντώνται στον πυρήνα των ευκαρυωτικών κυττάρων και αποτελούνται
περίπου από 300 νουκλεοτίδια. Συνθέτονται από την RNA πολυμεράση II ή III. Συμμετέχουν στην
ωρίμανση του πρόδρομου m RNA, όπου αφαιρούν τα ιντρόνια, και στη διατήρηση των τελομερών.
Ανακαλύφθηκαν αρχικά το 1966 και το 1982 προσδιορίστηκε η δομή τους.
Ο Phillip Sharp και ο Richard J. Roberts πήραν το βραβείο Nobel το 1993 για την ανακάλυψη των
εσωνίων και της διαδικασίας ωρίμανσης. [12,13,14]
5 snRNAs σχηματίζουν το σωμάτιο συναρμογής (spliceosomes), υπεύθυνο για την αφαίρεση των
ιντρονίων. Τα snRNAs συνδέονται με πρωτεΐνες και σχηματίζουν τα ριβονουκλεοπρωτεινικά
σύμπλοκα snRNP. Η δευτεροταγής δομή τους είναι υψηλά συντηρητική σε όλους τους οργανισμούς.
[15,16]

32. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 32
Ο Thomas Cech και Sydney Altman ανακάλυψαν ότι τα μόρια RNA μπορούν να έχουν καταλυτική
δράση, γεγονός που άλλαξε τον προσανατολισμό στη μοριακή εξέλιξη.
Λειτουργία sn RNA
Στις εικόνες 7,8 παρουσιάζεται ο μηχανισμός ωρίμανσης (splicing) του mRNA.
Στα ιντρόνια το 5΄άκρο έχει συνήθως τις βάσεις GU και στο 3΄άκρο AG.
Ο μηχανισμός έχει τα χαρακτηριστικά ριβόζυμου. [17]
Το εναλλακτικό μάτισμα (Alternative splicing) είναι ένας βασικός μηχανισμός γενετικής ποικιλότητας
στους ευκαρυωτικούς και αιτιολογεί και το μικρό αριθμό γονιδίων στο ανθρώπινο γονιδίωμα. [18]
Εικόνα 7: Το μάτισμα είναι μια διαδικασία ωρίμανσης του pre-mRNA κατά την οποία τα ιντρόνια
(introns) του pre-RNA αποκόπτονται και το υπόλοιπο μόριο (εξόνια) επανασυνδέεται ώστε να
σχηματιστεί ένα ενιαίο ώριμο μετάγραφο μόριο. Το μάτισμα γίνεται ταυτόχρονα με τη
μεταγραφή.

33. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 33
Εικόνα 8: Η όλη διαδικασία περιλαμβάνει δύο βήματα και σε αυτή βασικό ρόλο διαδραματίζει η
θέση διακλάδωσης του ιντρονίου. Υπάρχουν 5 βασικές snRNP που προσδιορίζονται από το snRNA
που φέρουν: U1, U2, U4, U5 και U6 snRNA.
Από αυτά το U1snRNP αναγνωρίζει τη θέση ματίσματος του προηγούμενου εξονίου- ιντρονίου
ενώ το U2snRNP τη θέση διακλάδωσης και τη θέση ματίσματος του ιντρονίου- επόμενου εξονίου.
[19, 20, 21 22, 23, 24, 25, 26, 27]

34. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 34
Μικρό πυρηνισκικό RNA, snoRNA
Το μικρό πυρηνισκικό RNA (snoRNAs or Small Nucleolar RNA), τροποποιεί το αρχικό ριβοσωμικό RNA
(pre-rRNA) στις λειτουργικές υπομονάδες του 18S, 5.8S και 28S.
Πολλά snoRNA’s προέρχονται από την τροποποίηση ιντρονίων. [28]
Στα θηλαστικά έχουν αναγνωριστεί πάνω από 200 snoRNAs, η πλειοψηφιά των οποίων παίρνει
μέρος στη μεθυλίωση (box C/D) ή ψευδοουριδυλίωση (box H/ACA) των rRNA νουκλεοτιδίων. [29]
Η ονομασία snoRNA επινοήθηκε το 1981, αλλά την αρχική σύλληψή για το πρώτο μικρό πυρηνισκικό
RNA, U3, συνέβη πάνω από δέκα χρόνια νωρίτερα. [30, 31]
Σε πολλούς ευκαρυωτικούς οργανισμούς έχουν βρεθεί οι δύο οικογένειες του μικρού πυρηνισκικού
RNA (box C/D και box H/ACA). Παρόμοια δράση έχει βρεθεί και στα αρχαία, γεγονός που
υποδηλώνει ότι αυτές οι τροποποιήσεις στο RNA των προκαρυωτικών εξελεκτικά προέρχεται από τα
αρχαία και όχι τα βακτήρια. [32, 33]
Κατά τη διάρκεια της βιοσύνθεσης του ριβοσώματος το pre-rRNAs πρέπει να υποστεί
τροποποιήσεις, κυρίως μεθυλίωση του 2’ άκρου της ριβόζης και ψευδοουριδυλίωση. Στον άνθρωπο
οι υπομονάδες 18S, 5.8S, και 28S rRNAs διαθέτουν περίπου 110 2'-O-μεθυλομάδες και 100
ψευδοουριδίνες. [34], εικόνα 9.

35. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 35
Εικόνα 9: Η 2'-O μεθυλίωση των νουκλεοτιδίων πιθανόν προστατεύει το RNA από την
υδρόλυση. Η ψευδοουριδίνες συμβάλλουν στην τριτοταγή δομή του RNA βοηθώντας στο
σχηματισμό δεσμών υδρογόνου. [35, 36]

36. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 36
Ενώ αρχικά τα snoRNAs παρουσιάστηκαν σαν ένζυμα τροποποίησης του rRNA, πιθανόν να
εμπλέκονται και στην τροποποίηση του μικρού πυρηνικού RNA, καθώς και στην επεξεργασία του
m RNA. [37, 38, 39, 40]
Το snoRNA, HBII-52 στον ανθρώπινο εγκέφαλο εμπλέκεται στο εναλλακτικό μάτισμα του υποδοχέα
της σεροτονίνης. Εντοπίζεται στο ανθρώπινο γονιδίωμα στην περιοχή 15q11q13 που σχετίζεται με
δύο νευρολογικές διαταραχές: το σύνδρομο Prader-Willi και το σύνδρομο Angelman. Η απώλεια
του συγκεκριμένου snoRNA εμπλέκεται στις ασθένειες αυτές λόγω μη κανονικού ματίσματος του
mRNA του υποδοχέα της σεροτονίνης. [41]
TR, RNA Τελομεράσης
Η τελομεράση είναι μια ριβονουκλεοπρωτείνη και ως ένζυμο διατηρεί τα άκρα των χρωμοσώματων
(τελομερή) κατά την αντιγραφή του DNA. Προσθέτει μονόκλωνα τμήματα DNA στα άκρα των
χρωμοσωμάτων, χρησιμοποιώντας ως καλούπι μια μικρή αλυσίδα RNA. [42, 43], εικόνα 10
Εικόνα 10: Δράση Τελομεράσης, φαίνεται η μικρή αλυσίδα RNA που διαθέτει το ένζυμο.

37. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 37
microRNAs
Εικόνα 11:
Σύνθεση
microRNAs

38. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 38
Τα Micro RNAs έχουν ανακαλυφθεί πρόσφατα και αποτελούν μια ξεχωριστή ομάδα non-
coding RNAs που παίζει ρόλο στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης. Συμμετέχουν στην καταστολή
της μετάφρασης, αποικοδόμηση mRNA και αποαδενυλίωση. Η πρώτη περιγραφή τους έγινε το 1993
από τον Lee και τους συνεργάτες του. [44]
Τα ώριμα microRNAs είναι μικρά, μονόκλωνα μόρια RNA με μήκος περίπου 22 νουκλεοτιδία.
Μοιάζουν με τα μικρά παρεμβαλλόμενα RNA, small interfering RNA (siRNA), τα οποία και αυτά
συνδέονται σε συμπληρωματικές αλληλουχίες του mRNA και εμποδίζουν τη μετάφραση, αλλά
αντίθετα με τα siRNA τα οποία είναι δίκλωνα, τα miRNA είναι μονόκλωνα και είναι μερικώς
συμπληρωματικά με τα μόρια mRNA.
Τα MicroRNA γονίδια μεταγράφονται από την RNA polymerase II και παράγονται τα πρόδρομα pri-
microRNA (περίπου 70 νουκλεοτίδια), τα οποία τα τροποποιεί ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα που
περιέχει το ένζυμο RNase III Drosha, και την πρωτεΐνη που συνδέεται σε δίκλωνο RNA,
Pasha/DGCR8. [45]
Στη συνέχεια τα pre-miRNAs με την πρωτεΐνη karyopherin exportin 5 (Exp5) μεταφέρονται στο
κυτταρόπλασμα όπου τροποποιούνται από το ένζυμο RNAse III Dicer. Το ένζυμο αυτό ενεργοποιεί
και το σχηματισμό του συμπλέγματος RNA-induced silencing complex RISC, το οποίο καταστέλλει τη
γονιδιακή έκφραση. Εικόνες 11, 12 [46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54]
Τα MicroRNAs συνήθως συνδέονται στις 3΄αμετάφραστες περιοχές του m RNA (3’UTR). Αυτή η
σύνδεση παρεμποδίζει τη σύνθεση της πρωτεΐνης ή ενεργοποιεί την αποικοδόμηση του mRNA. Ένα
microRNA μπορεί να έχει στόχο μέχρι και 100 διαφορετικά mRNAs.
Τα MicroRNAs εμπλέκονται στον έλεγχο του κυτταρικού κύκλου, στην απόπτωση, στη
διαφοροποίηση κυττάρων, στην αιμοποίηση, στην ανάπτυξη του καρδιακού μυ αλλά και σκελετικών
μυών, στη νευρογένεση, στην έκκριση ινσουλίνης, στο μεταβολισμό της χοληστερόλης, στην
ανοσοβιολογική απόκριση και στον πολλαπλασιασμό των ιών.
Επιπρόσθετα σχετίζονται με διάφορες μορφές καρκίνου, καρδιοπάθειες και νευρολογικές
διαταραχές. Με τα τελευταία δεδομένα έχουν αναφερθεί 14000 microRNAs.

39. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 39
Εικόνα 12: Σύνθεση και δράση micro RNAs
RISC Complex
Όταν το Dicer διασπά το pre-miRNA, δύο συμπληρωματικά μικρά μόρια RNA σχηματίζονται, ένα
από αυτά συμμετέχει στο σύμπλοκο RISC. Το RISC είναι ένα ριβονουκλεοπρωτεινικό σύμπλοκο που
περιέχει πρωτεΐνες από την οικογένεια των Αργοναυτών (Argonaute (Ago) family of proteins). Οι
πρωτεΐνες αυτές έχουν δράση ενδονουκλεάσης στο τμήμα του mRNA που συνδέεται με το τμήμα
του miRNA που διαθέτουν. [55]
Διάφορα miRNAs έχουν συνδεθεί με τον καρκίνο κα την καρδιοπάθεια.
MicroRNAs δεν συνθέτονται επαρκώς σε καρκίνο του πνεύμονα, του στήθους και του παχέος
εντέρου, ενώ υπερεκφράζονται στο λέμφωμα Burkitt’s και των Β λεμφοκυττάρων.
Συνεπώς, τα ανθρώπινα miRNAs θεωρούνται ένας χρήσιμος δείκτης για τη διάγνωση του καρκίνου
και πιθανόν για τη θεραπεία ασθενειών.

40. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 40
Επιπρόσθετα παίζουν σημαντικό ρόλο στην καρδιακή λειτουργία, στην ανάπτυξη των μυοκυττάρων
και στη διατήρηση του καρδιακού ρυθμού. Η μη φυσιολογική έκφραση των miRNAs μπορεί να
οδηγήσει σε διάφορες μορφές καρδιακών ασθενειών. [56, 57, 58]
small interfering RNA, siRNA
RNAi ανακαλύφθηκαν από τους Craig Mello και Andrew Fire το 1990s. [59]
siRNAs, είναι γνωστά με διάφορα ονόματα όπως: small interfering RNA, short interfering RNA, και
silencing RNA.
Είναι δίκλωνα μόρια RNA 20-25 νουκλεοτίδια σε μήκος.
Παρεμποδίζουν την έκφραση γονιδίων, έχουν αντιιική δράση, εμπλέκονται στη δομή του
γονιδιώματος.
Η σύνθεση τους στο εργαστήριο είναι δυνατή και επιτρέπει τη χρήση τους στην αντιμετώπιση του
Human Immunodeficiency virus (HIV). [60]
Μια εφαρμογή των RNAi είναι στο αντισυλληπτικό χάπι, εμποδίζει τη γονιμοποίηση
παρεμβαίνοντας στο γονίδιο που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη, η οποία επιτρέπει το σπερματοζωάριο
να συνδεθεί στο ωάριο. [61]
RNAi χρησιμοποιούνται και στην επιλεκτική απενεργοποίηση γονιδίων π.χ. στη σαλαμάνδρα,
προσπαθώντας να ανακαλύψουν την αναγεννητική της ιδιότητα. Αυτό πιθανόν θα οδηγήσει στην
αναγέννηση νευρώνων που είναι σημαντικό στη θεραπεία ασθενειών όπως Huntington's,
Parkinsons, και Alzheimer’s. [62, 63]
Repeat associated small interfering RNA (rasiRNA)
Είναι μια ομάδα μικρών μορίων RNA που αλληλοεπιδρούν με πρωτεΐνες Piwi. Εικόνα 13.
Οι πρωτεΐνες αυτές ανήκουν στην οικογένεια των Αργοναυτών.
RasiRNA εμπλέκονται στη δομή της ετεροχρωματίνης, στην απενεργοποίηση τρανσοποζονίων και
ρετροτρανσποζονίων. [64, 65, 66]
RasiRNA έχουν παρατηρηθεί στη Drosophila όπου και ανακαλύφθηκαν το 2001, σε μονοκύτταρους
ευκαρυωτικούς οργανισμούς, όχι όμως ακόμη σε θηλαστικά. [67]

41. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 41
Τα piRNAs, έχουν 24-31 νουκλεοτίδια μήκος, ενώ τα rasiRNAs έχουν 24-29 νουκλεοτίδια μήκος
ανάλογα με τον οργανισμό προέλευσης. [68, 69, 70]
The ping-pong mechanism for the biogenesis of the 5' end of rasiRNA.
Εικόνα 13: Ο μηχανισμός βιοσύνθεσης των rasiRNA είναι ένας ping-pong μηχανισμός. Το
Piwi/Aub είναι το rasiRNA. Τα rasiRNAs ταιρίαζουν με το μη νοηματικό κλώνο των
ρετροτρανσποζονίων. Τα Ago3 RNAs προέρχονται από το νοηματικό κλώνο. Έχει βρεθεί η
σύνθεση του 5΄άκρου, ενώ του 3΄΄ακρου είναι άγνωστη.

42. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 42
Enhancer RNAs eRNAs
Είναι μια ομάδα μη κωδικών RNA με μήκος 50-2000 νουκκλεοτίδια, τα οποία προέρχονται από τη
μεταγραφή των αλληλουχιών των ενισχυτών. Ανακαλύφθηκαν το 2010. [71], εικόνα 14
Διακρίνονται δύο ομάδες: 1D eRNAs και 2D eRNAs, που διαφέρουν στο μέγεθος και στην
πολυαδενυλίωση. [72, 73]
Εικόνα 14: Σύνθεση eRNA. Μετά τη σύνθεση τους παραμένουν στον πυρήνα. [74]

43. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 43
Εικόνα 15: Πιθανός μηχανισμός των eRNA, εμπλέκονται στη ρύθμιση της μεταγραφής. [75]
Ο μεταγραφικός παράγοντας p53 έχει αποδειχθεί να δεσμεύεται σε περιοχές ενισχυτών και να
δημιουργήσει eRNAs με ένα p53-εξαρτώμενο τρόπο. Αυτές οι περιοχές των ενισχυτών p53BERs
εμφανίζονται να αλληλοεπιδρούν με πολλαπλά γονίδια που συμμετέχουν στον πολλαπλασιασμό
κυττάρων και την επιβίωση. Επιπλέον eRNAs, που παράγονται από την ενεργοποίηση του p53BERs,
απαιτούνται για την αποτελεσματική μεταγραφή των p53 γονιδίων στόχων, που δηλώνει το πιθανό
σημαντικό ρυθμιστικό ρόλο των eRNAs στην καταστολή των όγκων και τον καρκίνο. [76, 77]

44. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 44
Long non coding RNAs, lncRNA
Long non coding RNAs, lncRNA, είναι μη κωδικά RNA με μήκος μεγαλύτερο από 200 νουκλεοτίδια.
[78]
Η μεταγραφή και η έκφραση lncRNA αποδείχτηκε να είναι μη φυσιολογική στην ανθρώπινη
λευχαιμία και να συμβάλει στην απόπτωση καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου, γεγονός που
υποδηλώνει τη συμμετοχή τους στην καρκινογένεση. [79]
Πρόσφατα βρέθηκε συσχέτιση τους με την έκφραση του γονιδίου της απολιπορωτείνης A1 (APOA1).
[80]
Επίσης συμμετέχουν στα μονοπάτια τροποποίησης της χρωματίνης (επιγενετικές τροποποιήσεις,
μεθυλίωση, ακετυλίωση ιστονών). [81, 82, 83]
Aνάλυση έδειξε ένα ncRNA να συνδέεται με το γονίδιο p15 και να προκαλεί αλλαγές ρυθμίζοντας
την έκφραση του. Η απενεργοποίηση αυτού του ογκοκατασταλτικού γονίδιου συμβάλλει στην
ογκογένεση. [84]
Η Mary Lyon διατύπωσε την υπόθεση ότι σε κάθε κύτταρο φυσιολογικού θηλυκού ατόμου
αδρανοποιείται το ένα από τα δύο Χ χρωμοσώματα. Η αδρανοποίηση συμβαίνει μόνο στα σωματικά
κύτταρα. Για κάθε κύτταρο είναι θέμα τύχης αν αδρανοποιηθεί το πατρικό η το μητρικό Χ
χρωμόσωμα. [85, 86]
Στον άνθρωπο και το ποντίκι το χρωμόσωμα Χ περιέχει μια θέση XIST, που είναι ενεργή μόνο στο
αδρανοποιημένο χρωμόσωμα. Η θέση αυτή παράγει ένα lncRNA.
Υπάρχουν πρόσθετα ncRNAs που είναι παρόντα στο Xist, συμπεριλαμβανομένων των μεταγράφων
Tsix, που εκφράζονται από το μελλοντικό ενεργό χρωμόσωμα και καταστέλλουν την έκφραση του
Xist. Μαζί αυτά τα ncRNAs εξασφαλίζουν ότι μόνο ένα χρωμόσωμα Χ είναι ενεργό στα θηλυκά
θηλαστικά. [87]
Πολλές μελέτες έχουν συνδέσει τα long ncRNAs σε διάφορες νευρολογικές, στην ογκογένεση και στη
διαδικασία γήρανσης. Η πρώτη δημοσίευση έγινε το 1992 από το Lukiw et al. [88, 89]
Η έκφραση ncRNAs έχει συνδεθεί και με τον καρκίνο του προστάτη. [90]
Πρόσφατα με τη μέθοδο των πολυμορφισμών ενός νουκλεοτιδίου (single nucleotide polymorphisms
SNPs) χαρτογραφήθηκαν πολλά long ncRNAs.

45. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 45
Με τη μέθοδο αυτή βρέθηκε ένα long ncRNA το MIAT (myocardial infarction associated transcript)
που συνδέεται με το έμφραγμα του μυοκαρδίου.
Επίσης προσδιορίστηκε στο γονιδίωμα περιοχή που συνδέεται με τη στεφανιαία νόσο και
εμπλέκεται ένα long ncRNA. [91, 92]
Αλλαγές στην έκφραση ncRNAs μπορεί να αλλάζουν την έκφραση των γονιδίων επιγενετικά, π.χ. η
επαγωγή σύνθεσης ncRNAs λόγω μετάλλαξης οδήγησε σε μεθυλίωση του DNA και διακοπή
έκφρασης γονιδίου προκαλώντας β- θαλασσαιμία. [93]
Το 2013 έρευνα αποκάλυψε δεκάδες χιλιάδες lincRNAs στον άνθρωπο. Μερικά από αυτά
συνδέονται στο m RNA και μπλοκάρουν τη σύνθεση πρωτεϊνών. Τουλάχιστον 26 διαφορετικά
lincRNAs απαιτούνται για να αποτραπεί η διαφοροποίηση των εμβρυακών στελεχιαίων
κυττάρων.[94]

46. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 46
ΣΧΕΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΓΙΑ ΤΑ ΜΗ ΚΩΔΙΚΑ RNA
Στόχοι: Μετά την ολοκλήρωση της ενότητας οι μαθητές θα πρέπει:
1. Να αναγνωρίζουν τις διαφορές στη δομή του DNA και RNA.
2. Να εξηγούν πως το μονόκλωνο RNA αναδιπλώνεται στο χώρο.
3. Να αναγνωρίζουν τους διάφορους τύπους ncRNA, snRNA, rRNA, και tRNA.
4. Να διαπιστώσουν τις λειτουργίες που επιτελούν τα διάφορα μόρια RNA.
5. Να προβληματιστούν για το εάν το RNA έχει προηγηθεί από το DNA κατά τη διάρκεια της
εξέλιξης.
Πορεία της διδασκαλίας:
1. Οι μαθητές στην παρακάτω εικόνα (1) παρατηρούν τις διαφορές στη δομή των μορίων DNA
και RNA.
Εικόνα 1: Δομή DNA και RNA.

47. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 47
2. Αποσαφήνιση της έννοιας του γονιδίου. Διάκριση των γονιδίων σε δύο βασικές κατηγορίες:
γονίδια που μεταγράφονται σε mRNA και μεταφράζονται σε πολυπεπτιδικές αλυσίδες και
γονίδια που μεταγράφονται και δίνουν τα t RNA, r RNA, sn RNA.
3. Παρουσίαση της ροής της γενετικής πληροφορίας. Εικόνα 2
Εικόνα 2: Γονιδιακή έκφραση.

48. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 48
4. Παρατήρηση της δομής των τριών μη κωδικών RNA. Σύνδεση δομής και λειτουργίας.
Εικόνες 3,4,5
Εικόνα 3: Δομές των snRNA, που συμμετέχουν στη διαδικασία ωρίμανσης του mRNA

49. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 49
Εικόνα 4: Δομή tRNA, στο 3΄άκρο γίνεται η σύνδεση με ένα συγκεκριμένο αμινοξύ, το
αντικωδικόνιο είναι συμπληρωματικό και αντιπαράλληλο με το κωδικόνιο του mRNA και
συνδέεται με αυτό στη μετάφραση.
Εικόνα 5: Δομή ριβοσωμάτων.

50. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 50
5. Παρουσίαση της διαδικασίας ωρίμανσης με animation και εικόνες 6 κα 7.
http://www.dnalc.org/view/16938-3D-Animation-of-RNA-Splicing.html
animation of splicing
Εικόνα 6: Ωρίμανση του m RNA.
Εικόνα 7: Αφαίρεση ενός ιντρονίου.

51. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 51
6. Ανάλυση της διαδικασίας της μετάφρασης και αναφορά στο ρόλο των t RNA και r RNA.
Γίνεται προσέγγιση της διαδικασίας με animation και τις εικόνες 8,9,10,11,12,13,14,15.
http://www.pbslearningmedia.org/resource/nvra.sci.lprna/nova-rna-lab-lesson-plan/
animation RNA/ PROTEIN SYNTHESIS /ORIGIN OF LIFE
Εικόνα 8: Διαδικασία μετάφρασης του m RNA (είναι συνδεδεμένα τρία ριβοσώματα).
Εικόνα 9: Έναρξη της μετάφρασης και αρχή επιμήκυνσης.

52. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 52
Εικόνα 10: Πολύσωμα.
Εικόνα 11: Λειτουργία των υπομονάδων του ριβοσώματος.

53. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 53
Εικόνα 12: Δομή του 16S r RNA και ρόλος στην πρωτεινοσύνθεση.
Εικόνα 13: Έναρξη μετάφρασης.

54. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 54
Εικόνα 14. Επιμήκυνση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας.
Εικόνα 15: Τερματισμός της πρωτεινοσύνθεσης.

55. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 55
7. Μετά από την παρουσίαση των λειτουργιών των μορίων RNA, προβληματισμός για το ποιο
μόριο προηγήθηκε στην διαδικασία της εξέλιξης.
Αξιολόγηση:
1) Τα γονίδια όταν μεταγράφονται παράγουν:
α) πρωτεΐνες
β) m RNA και άλλα είδη RNA
γ) DNA
δ) Όλα τα προηγούμενα
2) Κατά τη μεταγραφή του DNA συνθέτεται ένα:
α) δίκλωνο μόριο DNA
β) μονόκλωνο μόριο DNA
γ) δίκλωνο μόριο RNA
δ) μονόκλωνο μόριο RNA
3) Η ωρίμανση του m RNA είναι μια διαδικασία η οποία:
α) οδηγεί στη δημιουργία m RNA χωρίς εξώνια
β) καταλύεται από το ένζυμο DNA ελικάση
γ) συμβαίνει μόνο στους προκαρυωτικούς
δ) συμβαίνει μόνο στους ευκαρυωτικούς
4) Τα μόρια t RNA που χρησιμοποιούνται στη μετάφραση:
α) Παράγονται στα ριβοσώματα
β) Κωδικοποιούνται από γονίδια
γ) Περιέχουν ένα κωδικόνιο
δ) Αποτελούνται από δεοξυριβονουκλεοτίδια
Σωστό/Λάθος
1. Δυο μόρια t RNA με ίδιο αντικωδικόνιο μεταφέρουν απαραίτητα το ίδιο αμινοξύ.
2. Δυο μόρια t RNA με διαφορετικό αντικωδικόνιο μεταφέρουν απαραίτητα διαφορετικό
αμινοξύ.
3. Κατά τη διάρκεια της μετάφρασης, το m RNA κινείται ώστε να αλλάζει σταδιακά θέσεις ως
προς το ριβόσωμα.

56. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 56
Δίνεται η σειρά των αντικωδικονίων των μορίων t RNA που συμμετέχουν στη σύνθεση του
πεπτιδίου που κωδικοποιείται από το παρακάτω γονίδιο: 5΄ACC 3΄, 5΄GAC 3΄, 5΄AAC 3΄, να γράψετε
το m RNA και τη μη κωδική μέσα στη θηλιά.

57. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 57
Βιβλιογραφία
1. Eddy, SR. Non-coding RNA genes and the modern RNA world. Nat Rev Genet 2001; 2: 919–29.
2. Bernstein, BE, Birney, E and Dunham, I et al. An integrated encyclopedia of DNA elements in
the human genome. Nature 2012; 489: 57–74.
3. Non-coding RNA: a new frontier in regulatory biology, Xiang-Dong Fu National Science Review
00: 1–15, 2014
4. J Biophys Biochem Cytol. Jul 25, 1956; 2(4): 85–98. ΤHE ENDOPLASMIC RETICULUM George E.
Palade.
5. H. F. Noller, V. Hoffarth, L. Zimniak, Science 256, 1416 (1992).
6. R. Green, H. F. Noller, Annu. Rev. Biochem. 66, 679 (1997).
7. P. Nissen, J. Hansen, N. Ban, P. B. Moore, T. A. Steitz, Science 289, 920 (2000).
8. Washington, DC, 2000); W. E. Hill et al., Eds., The Ribosome: Structure, Function and Evolution
(American Society for Microbiology, Washington, DC, 1990).
9. Lake, J.A. (1976) Ribosome structure determined by electron microscopy of Escherichia coli
small subunits, large subunits and monomeric ribosomes. J Mol Biol, 105, 131-139.
10. Τhe adaptor hypothesis revisited. Trends Biochem Sci. 2000 Jul;25(7):311-6 Ibba M1, Becker
HD, Stathopoulos C, Tumbula DL, Söll D.
11. J. Biosci. 31(4), October 2006, 453–457 The crystal structure of tRNA BRIAN F C CLARK
12. Busch H, Reddy R, Rothblum L, Choi YC. SnRNAs, SnRNPs, and RNA processing. Annu Rev
Biochem. 1982;51:617–654
13. Ryan J. Taft, Evgeny A. Glazov, Timo Lassmann, Yoshihide Hayashizaki, Piero Carninci, and
John S. Mattick Small RNAs derived from snoRNAs RNA. Jul 2009; 15(7): 1233–1240.
14. Atzorn V1, Fragapane P, Kiss T. U17/snR30 is a ubiquitous snoRNA with two conserved
sequence motifs essential for 18S rRNA production. Mol Cell Biol. 2004 Feb;24(4):1769-78.
15. Xiaowei Sylvia Chen,* W. Timothy J. White, Lesley J. Collins, and David Penny Computational
Identification of Four Spliceosomal snRNAs from the Deep-Branching Eukaryote Giardia
intestinalis PLoS ONE. 2008; 3(8).
16. RLP Adams, JY Knowler, DP Leader Biochemistry of the Nucleic Acids 11th ed. Chapman & Hall
Publishing.
17. Toor N, Keating KS, Taylor SD, Pyle AM (2008). "Crystal structure of a self-spliced group II
intron". Science 320 (5872): 77–82.

58. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 58
18. Schmucker, D.; Clemens, J.C.; Shu, H.; Worby, C.A.; Xiao, J.; Muda, M.; Dixon, J.E.; Zipursky,
S.L. (2000). "Drosophila Dscam Is an Axon Guidance Receptor Exhibiting Extraordinary
Molecular Diversity". Cell 101 (6): 671–684.
19. B Alberts, a Johnson, J Lewis, M Raff, K Roberts & P Walter Molecular Biology of the Cell 5th
ed Garaland Science Publishing 2008.
20. Will, Cindy L.; Reinhard Lührmann (2011-07-01). "Spliceosome Structure and Function". Cold
Spring Harbor Perspectives in Biology 3 (7).
21. Patel, Abhijit A.; Joan A. Steitz (December 2003). "Splicing double: insights from the second
spliceosome". Nature Reviews Molecular Cell Biology 4 (12): 960–970.
22. Jamison SF, Crow A, and Garcia-Blanco MA (October 1, 1992). "The spliceosome assembly
pathway in mammalian extracts". Molecular and Cell Biology 12 (10): 4279–87.
23. Seraphin B. and Rosbash M. (1989). "Identification of functional U1 snRNA pre-messenger
RNA complexes committed to spliceosome assembly and splicing". Cell 59 (2): 349–58.
24. Legrain P, Seraphin B, Rosbash M (September 1, 1988). "Early commitment of yeast pre-
mRNA to the spliceosome pathway". Mol. Cell. Biol. 8 (9): 3755–60.
25. Query, C. C., M. J. Moore, and P. Sharp (1994). "Branch nucleophile selection in pre-mRNA
splicing: evidence for the bulged duplex model". Genes Devel. 8 (5): 587–97.
26. Burge, C.B., et al. (1999). "Splicing precursors to mRNAs by the spliceosomes". In Gesteland,
R.F., Cech, T.R., Atkins, J.F. The RNA World. Cold Spring Harbor Lab. Press. pp. 525–60.
27. Staley JP, Guthrie C (1998). "Mechanical devices of the spliceosome: motors, clocks, springs,
and things". Cell 92 (3): 315–26.
28. Terns MP, Terns RM. 2002. "Small nucleolar RNAs: versatile trans-acting molecules of ancient
evolutionary origin." Gene Express 10:17-39.
29. Lafontaine, DLJ. Tollervey, D. 1998 "Birth of the snoRNPs: the evolution of the modification-
guide snoRNAs." Trends Guide to Bioinformatics p. 383-388.
30. Olson, Mark OJ. 2004. The Nucleolus. Published by Springer 2004.
31. Maxwell, ES. Fournier, MJ. 1995. "The Small Nucleolar RNAs." Annual Reviews in
Biochemistry. 35:897-943.
32. Bachellerie, JP. et al. 2002. "The expanding snoRNA world." Biochimie. 84: 775-790.
33. Kiss, T. 2001. "Small Nucleolar RNA-guided post-transcriptional modification of cellular RNAs."
EMBO J. Vol. 20 No. 14. 3617-3622.

59. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 59
34. Maden, BEH et al. 1990. "The numerous modified nucleotides in eukaryotic ribosomal RNA."
Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 39:241-303.
35. Bachellerie, JP. Cavaille, J. 1998. "Small nucleolar RNAs guide the ribose methylation of
eukaryotic rRNAs." In Modification and Editing of RNA: The Alteration of RNA Structure and
Function. ASM Press, Washington, DC. p255-272.
36. Ganot, P et al. 1997. "Site specific pseudouridine formation in preribosomal RNA is guided by
small nucleolar RNAs." Cell. 89:799-809.
37. Reddy, R. Busch, H. 1988. Small nuclear RNAs: RNA sequences, structure and modifications. In
Birnstiel, M.L. "Structure and Function of Major and Minor Small Nuclear Ribonucleoprotein
Particles." Springer-Verlag, Berlin, Germany. p1-37.
38. Huttenhofer, A et al. 2001. "RNomics: an experimental approach that identifies 201
candidates for novel, small non-messenger RNAs in mouse." EMBO J.20:2943-2953.
39. Jady, BE. Kiss, T. 2001. "A small nucleolar guide RNA functions both in 2'-O-methylation and
pseudouridylation of the U5 splieosomal RNA." EMBO J. 20:541-551.
40. Cavaille, J. et al. 2000. "Identification of brain specific and imprinted small nucleolar RNA
genes exhibiting an unusual genomic organization." Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97:14311-
14316.
41. Nicholls, RD. Knepper, JL. 2001. "Genome organization, function, and imprinting in Prader-
Willi and Angelman syndromes." Annu. Rev. Human Genet. 2:153–175.
42. Verdun RE, Karlseder J (2007) Replication and protection of telomeres. Nature 447:924–931.
43. Gilson E, Geli V (2007). How telomeres are replicated. Nat Rev Mol Cell Biol 8:825–838.
44. R.C Lee, R.L Feinbaum, V Ambros. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs
with antisense complementarity to lin-14. Cell, 75 (1993), pp. 843–854.
45. Denli, A. M. et al. Processing of primary microRNAs by the Microprocessor complex. Nature
2004, 432, 231–235.
46. Ruvkun, G. Molecular Biology: Glimpses of a Tiny RNA World. Science 2001, 294, 797–799.
47. Lee Y. et al. MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II. EMBO J. 2004, 23, 4051–
4060.
48. Han, J. et al. The Drosha-DGCR8 complex in primary microRNA processing. Genes Dev. 2004,
18, 3016–3027.
49. Yi, R. et al. Exportin-5 mediates the nuclear export of pre-microRNAs and short Hairpin RNAs.
Genes Dev. 2003, 17, 3011–3016.

60. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 60
50. Moore, M. S. et al. The GTP-binding protein Ran/TC4 is required for protein import into the
nucleus. Nature 1993, 365, 661–663.
51. Lund, E. et al. Nuclear export of microRNA precursors. Science 2004, 30, 95–98.
52. Bernstein, E. et al. Role for a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA interference.
Nature 2001, 409, 363–366.
53. Hammond, S. M. Dicing and slicing: The core machinery of the RNA interference pathway.
FEBS Lett. 2005, 579, 5822–5829.
54. Hammond S. M. et al. An RNA-directed nuclease mediates post-transcriptional gene silencing
in Drosophila cells. Nature 2000, 404, 293–296.
55. Filipowicz, W. et al. Post-transcriptional gene silencing by siRNAs and miRNAs. Curr. Opin.
Struct. Biol. 2005, 15, 331–341.
56. Croce, C. M. Molecular origins of cancer: Oncogenes and Cancer. N. Engl. J. Med. 2008, 358,
502–511.
57. Meltzer P. S. Cancer genomics: Small RNAs with big impacts. Nature 2005, 435, 745–746.
58. van Rooij, E. et al. MicroRNAs: powerful new regulators of heart disease and provocative
therapeutic targets. J. Clin. Invest. 2007, 117, 2369–2376.
59. Fire A, Xu S, Montgomery MK, Kostas SA, Driver SE, Mello CC. Potent and specific genetic
interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature. 1998 Feb
19;391(6669):806-11.
60. Mansoori B, Sandoghchian Shotorbani S, Baradaran B. RNA Interference and its Role in Cancer
Therapy. Adv Pharm Bull. 2014 Dec;4(4):313-321. Epub 2014 Aug 10.
61. Magdalena Skippe. Interfering with conception. Nature Reviews Genetics 8, 905 (December
2007).
62. Hasson SA et al. “Genome-wide high-content RNAi screens identify regulators of parkin in
selective mitophagy.” Nature, November 24, 2013, DOI: 10.1038/nature12748
63. Mantha N, Das SK, Das NG. RNAi-based therapies for Huntington's disease: delivery
challenges and opportunities. Ther Deliv. 2012 Sep;3(9):1061-76.
64. Gunawardane, L. S., K. Saito, K. M. Nishida, K. Miyoshi, Y. Kawamura, T. Nagami, H. Siomi, M.
C. Siomi. 2007. A Slicer-Mediated Mechanism for Repeat-Associated siRNA 5’ End Formation
in Drosophila. Science 315(5818): 1587-1590.

61. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 61
65. Gunawardane, L. S., K. Saito, K. M. Nishida, K. Miyoshi, Y. Kawamura, T. Nagami, H. Siomi, M.
C. Siomi. 2007. A Slicer-Mediated Mechanism for Repeat-Associated siRNA 5’ End Formation
in Drosophila. Science 315(5818): 1587-1590.
66. Dorner, S., A. Eulalio, E. Huntzinger, E. Izaurralde. 2007. Symposium on MicroRNAs and
siRNAs: Biological Functions and Mechanisms. EMBO 8: 723-729.
67. Lee, R. C., R. L. Feinbaum, V. Ambros. 1993. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encondes
small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell 75(5): 843-854.
68. Aravin, Alexei, Thomas Tuschl. 2005. Identification and characterization of small RNAs
involved in RNA silencing. FEBS 579: 5830-5840.
69. Tomari, Y., T. Du, B. Haley, D. S. Schwarz, R. Bennett, H. A. Cook, B. S. Koppetsch, W. E.
Theurkauf, P. D. Zamore. 2004. RISC Assembly Defects in the Drosophila RNAi
Mutantarmitage. Cell 116: 831-841.
70. Faehnle, C. R., L. Joshua-Tor. 2007. Argonautes confront new small RNAs. Curr Opin Chem Biol
11(5): 569-577.
71. Kim, T. K.; Hemberg, M.; Gray, J. M.; Costa, A. M.; Bear, D. M.; Wu, J.; Harmin, D. A.;
Laptewicz, M.; Barbara-Haley, K.; Kuersten, S.; Markenscoff-Papadimitriou, E.; Kuhl, D.; Bito,
H.; Worley, P. F.; Kreiman, G.; Greenberg, M. E. (2010). "Widespread transcription at neuronal
activity-regulated enhancers". Nature 465 (7295): 182–187.
72. Natoli, G.; Andrau, J. C. (2012). "Noncoding Transcription at Enhancers: General Principles and
Functional Models". Annual Review of Genetics 46: 1–19.
73. Heintzman, N. D.; Stuart, R. K.; Hon, G.; Fu, Y.; Ching, C. W.; Hawkins, R. D.; Barrera, L. O.; Van
Calcar, S.; Qu, C.; Ching, K. A.; Wang, W.; Weng, Z.; Green, R. D.; Crawford, G. E.; Ren, B.
(2007). "Distinct and predictive chromatin signatures of transcriptional promoters and
enhancers in the human genome". Nature Genetics 39 (3): 311–318.
74. Wang, X.; Arai, S.; Song, X.; Reichart, D.; Du, K.; Pascual, G.; Tempst, P.; Rosenfeld, M. G.;
Glass, C. K.; Kurokawa, R. (2008). "Induced ncRNAs allosterically modify RNA-binding proteins
in cis to inhibit transcription". Nature 454 (7200): 126–130.
75. Natoli, G.; Andrau, J. C. (2012). "Noncoding Transcription at Enhancers: General Principles and
Functional Models". Annual Review of Genetics 46: 1–19.
76. Melo, C. A.; Drost, J.; Wijchers, P. J.; Van De Werken, H.; De Wit, E.; Oude Vrielink, J. A. F. O.;
Elkon, R.; Melo, S. N. A.; Léveillé, N.; Kalluri, R.; De Laat, W.; Agami, R. (2013). "ERNAs Are

62. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 62
Required for p53-Dependent Enhancer Activity and Gene Transcription". Molecular Cell 49
(3): 524–535.
77. Vousden, K. H.; Lu, X. (2002). "Live or let die: The cell's response to p53". Nature Reviews
Cancer 2 (8): 594–604.
78. Perkel, Jeffrey M. (2013). "Visiting "Noncodarnia"". BioTechniques (paper) 54 (6): 301–
304."We're calling long noncoding RNAs a class, when actually the only definition is that they
are longer than 200 bp," says Ana Marques, a Research Fellow at the University of Oxford
who uses evolutionary approaches to understand lncRNA function.
79. Calin GA, Liu CG, Ferracin M, et al. (September 2007). "Ultraconserved regions encoding
ncRNAs are altered in human leukemias and carcinomas". Cancer Cell 12 (3): 215–29.
80. Halley, Paul; Kadakkuzha, Beena (2014). "Regulation of the apolipoprotein gene cluster by a
long noncoding RNA.". Cell Reports 6 (1): 222–30.
81. Rodríguez-Campos A, Azorín F (2007). "RNA is an integral component of chromatin that
contributes to its structural organization". PLoS ONE 2 (11): e1182.
82. Chen X, Xu H, Yuan P, et al. (June 2008). "Integration of external signaling pathways with the
core transcriptional network in embryonic stem cells". Cell 133 (6): 1106–17.
83. Rinn JL, Kertesz M, Wang JK, et al. (June 2007). "Functional demarcation of active and silent
chromatin domains in human HOX loci by noncoding RNAs". Cell 129 (7): 1311–23.
84. Yu W, Gius D, Onyango P, et al. (January 2008). "Epigenetic silencing of tumour suppressor
gene p15 by its antisense RNA". Nature 451 (7175): 202–6.
85. Wutz A, Gribnau J (October 2007). "X inactivation Xplained". Current Opinion in Genetics &
Development 17 (5): 387–93.
86. Wutz A, Rasmussen TP, Jaenisch R (February 2002). "Chromosomal silencing and localization
are mediated by different domains of Xist RNA". Nature Genetics 30 (2): 167–74.
87. Ogawa Y, Sun BK, Lee JT (June 2008). "Intersection of the RNA interference and X-inactivation
pathways". Science 320 (5881): 1336–41.
88. Lukiw WJ, Handley P, Wong L, Crapper McLachlan DR (Jun 1992). "BC200 RNA in normal
human neocortex, non-Alzheimer dementia (NAD), and senile dementia of the Alzheimer type
(AD)". Neurochem Res. 17 (6): 591–7.
89. Faghihi MA, Modarresi F, Khalil AM, et al. (July 2008). "Expression of a noncoding RNA is
elevated in Alzheimer's disease and drives rapid feed-forward regulation of beta-
secretase".Nature Medicine 14 (7): 723–30.

63. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 63
90. Reis EM, Nakaya HI, Louro R, et al. (August 2004). "Antisense intronic non-coding RNA levels
correlate to the degree of tumor differentiation in prostate cancer". Oncogene 23 (39): 6684–
92.
91. Ishii N, Ozaki K, Sato H, et al. (2006). "Identification of a novel non-coding RNA, MIAT, that
confers risk of myocardial infarction". Journal of Human Genetics 51 (12): 1087–99.
92. McPherson R, Pertsemlidis A, Kavaslar N , et al. (May 2007). "A Common Allele on
Chromosome 9 Associated with Coronary Heart Disease". Science 316 (5830): 1488–91.
93. Tufarelli C, Stanley JA, Garrick D, et al. (June 2003). "Transcription of antisense RNA leading to
gene silencing and methylation as a novel cause of human genetic disease". Nature Genetics
34 (2): 157–65.
94. Hangauer, Matthew J.; Vaughn, Ian W.; McManus, Michael T.; Rinn, John L. (20 June 2013).
"Pervasive Transcription of the Human Genome Produces Thousands of Previously
Unidentified Long Intergenic Noncoding RNAs". PLoS Genetics 9.

64. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 64
Θέμα 3
Καταλυτικές ιδιότητες μορίων RNA και η σημασία τους στην επιστήμη της εξέλιξης.
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Η ανακάλυψη της καταλυτικής δράσης των μορίων RNA στη δεκαετία του 1980 αποτέλεσε
επανάσταση στη μοριακή βιολογία από τους Cech et al., 1981; Guerrier-Takada et al., 1983. Σήμερα,
το μόριο του RNA είναι το μόνο μόριο που αποθηκεύει γενετικές πληροφορίες (στους RNA ιούς και
στα ιοειδή) και έχει και καταλυτική δράση. Τα μόρια RNA με καταλυτικές ιδιότητες ονομάζονται
ριβόζυμα.
Στη ριβονουκλεάση P (RNase P) που τροποποιεί το tRNA, το RNA που διαθέτει έχει καταλυτική
δράση.
Αυτοκαταλυόμενα ιντρόνια συχνά βρίσκονται σε γονίδια ριβοσωμικού RNA, όπως στο rRNA της
Tetrahymena thermophila. Στον ανθρώπινο ιό της ηπατίτιδας δέλτα (HDV), και σε μερικούς ιούς
φυτών RNA, παρατηρείται αυτοκατάλυση από το RNA. Η ανακάλυψη των καταλυτικών μορίων RNA
άνοιξε μια νέα εποχή στην εξέλιξη και την προέλευση της ζωής στη γη. Ένας κόσμος RNA το οποίο
μπορεί και αναπαράγεται και τροποποιείται χωρίς την ανάγκη πρωτεϊνών. Ακόμη και το ριβόσωμα
είναι ένα μεγάλο ριβόζυμο, (Nissen et al., 2000). Τα ριβόζυμα χρειάζονται μεταλλικά ιόντα και
συνήθως αποτελούνται από υπομονάδες. Οι λειτουργικές μονάδες συνήθως εντοπίζονται στις
μονόκλωνες περιοχές τους. Μερικά ριβόζυμα βρίσκονται κάτω από έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον,
λόγω της ικανότητας τους να διασπούν άλλα ριβόζυμα, όπως το σφυροκέφαλο hammerhead, η
φουρκέτα hairpin και η RNAase P. Οι θεραπευτικές εφαρμογές των ριβοζύμων είναι μεγάλες όσον
αφορά τη διάσπαση ιικών RNAs, όπως στον ιό που προκαλεί την ασθένεια του AIDS (acquired
immune deficiency syndrome AIDS) τον HIV, την καταστολή καρκινογόνων ή μεταλλαγμένων RNAs,
και τον έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης. Ριβόζυμα μικρά (-160 νουκλεοτίδια) Σφυροκέφαλο,
Hairpin, HDV, VS, μεγάλα (200-3000 νουκελοτίδια) Intron I, Intron II, Spliceosome, Ribosome,
Ribonuclease P.

65. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 65
ΡΙΒΟΖΥΜΑ
Τα μόρια RNA που λειτουργούν ως ένζυμα ονομάζονται ριβόζυμα. Η ιδιότητα αυτή των μορίων RNA
ανακαλύφθηκε από τους Sidney Altman και Thomas Czech, που πήραν το βραβείο Nobel στη
Χημεία το 1989.
Στη δεκαετία του 1980 ο Thomas Cech μελετούσε την αφαίρεση ιντρονίου στο ριβοσωμικό RNA της
Tetrahymena thermophila. Διαπίστωσαν ότι το ιντρόνιο μπορούσε να αφαιρεθεί ακόμα και όταν δεν
υπήρχαν άλλα κυτταρικά συστατικά. Όσο και αν προσπάθησαν δε βρήκαν κάποια πρωτεΐνη να είναι
υπεύθυνη για την αφαίρεση του ιντρονίου. Πρότειναν ότι η αλληλουχία RNA του ιντρονίου μπορεί
να διασπά και σχηματίζει φωσφοδιεστερικούς δεσμούς. [1]
Την ίδια στιγμή ο Sidney Altman μελετούσε την τροποποίηση του t RNA και απομόνωσε ένα ένζυμο
τη ριβονουκλεάση RNase-P, η οποία ήταν υπεύθυνη για τη μετατροπή του πρόδρομου tRNA σε
ενεργό. Μια υπομονάδα RNA του ενζύμου ήταν υπεύθυνη για την κατάλυση. [2]
Κατηγορίες ριβόζυμων: ριβόσωμα, spliceosome, Intron I, Intron II, Ribonuclease P, Σφυροκέφαλο,
Hairpin, Hepatitis delta virus (HDV), Neurospora varkud satellite (VS).
ΡΙΒΟΣΩΜΑ
Το ριβόσωμα είναι μια νανομηχανή στην οποία παράγονται οι πρωτεΐνες. Αποτελείται από δύο
υπομονάδες, οι οποίες δομούνται από ριβοσωμικό RNA και πρωτεΐνες. Τα αμινοξέα συνδέονται
μεταξύ τους με πεπτιδικό δεσμό που σχηματίζεται στη μεγάλη υπομονάδα από μια
πεπτιδυλοτρανσφεράση (50S και 60S σε βακτήρια και ευκαρυωτικούς, αντίστοιχα). Εικόνες 1,2
Η καταλυτική δράση της πεπτιδυλοτρανσφεράσης οφείλεται στο ριβοσωμικό RNA της μεγάλης
υπομονάδας. [3,4,5,6,7]

66. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 66
Εικόνα 1: Σύνδεση δύο αμινοξέων στην μεγάλη υπομονάδα του ριβοσώματος.
Εικόνα 2: Δράση της πεπτιδυλοτρανσφεράσης στη μεγάλη υπομονάδα του ριβοσώματος.

67. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 67
SPLICEOSOME (σωμάτιο συναρμογής)
Τα περισσότερα ευκαρυωτικά γονίδια όταν εκφράζονται παράγουν πρόδρομα μόρια m RNA, τα
οποία με τη διαδικασία της ωρίμανσης (splicing) μετατρέπονται σε ώριμα. Στη διαδικασία αυτή οι
αλληλουχίες που δεν κωδικοποιούν αμινοξέα τα ιντρόνια (introns) αφαιρούνται και οι
κωδικοποιούσες περιοχές τα εξώνια (exons) συνδέονται μεταξύ τους. Η εναλλακτική ωρίμανση ή
μάτισμα (splicing) αυξάνει την πολυπλοκότητα στους ανώτερους ευκαρυωτικούς. Συνθέτονται
πολλές μοναδικές πρωτεΐνες από ένα γονίδιο. [8]
Δύο μοναδικά spliceosomes συνυπάρχουν στους περισσότερους ευκαρυωτικούς: το U2-εξαρτώμενο
spliceosome, το οποίο καταλύει την αφαίρεση του ιντρονίου U2, και το λιγότερο διαδεδομένο U12-
εξαρτώμενο spliceosome, το οποίο εντοπίζεται σε ορισμένους ευκαρυωτικούς οργανισμούς και
αφαιρεί τον σπάνιο τύπο ιντρονίου U12. [9]
Το U2-εξαρτώμενο spliceosome αποτελείται από τα μικρά πυρηνικά RNA U1, U2, U5, και U4/U6 και
πολλές πρωτείνες. Η βασική υπομονάδα του U12 αποτελείται από τα U11, U12, U5, και
U4atac/U6atac μικρά πυρηνικά RNA. [10], εικόνα 3

68. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 68
Εικόνα 3: Κατηγορίες sn RNA και οι πρωτεΐνες με τις οποίες συνδέονται.
Πολλές έρευνες υποστηρίζουν την ιδέα ότι η ωρίμανση του πρόδρομου mRNA καταλύεται
τουλάχιστον μερικώς από το RNA των ριβονουκλεοπρωτεινικών σωματιδίων (RNPs), με βασικό ρόλο
από τα U2 και U6. [11,12]
Πολλές ενδομοριακές δομές που σχηματίζονται από το πρόδρομο mRNA και τα U2, U5, και U6
snRNAs μοιάζουν με τα αυτοκαταλυόμενα ιντρόνια II. [13]
Αντιδράσεις ωρίμανσης έχουν παρατηρηθεί από τα U2 και U6 RNAs απουσία πρωτεϊνών. [14, 15]
εικόνα 4

69. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 69
Εικόνα 4: Συγκρότηση και ωρίμανση από τον τύπο U2 (spliceosome). [16]

70. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 70
ΙΝΤΡΟΝΙΑ I και II
Οι ομάδες των ιντρονίων I και II (introns) δεν είναι μόνο RNAs με καταλυτικές ιδιότητες αλλά είναι
και κινητά γενετικά στοιχεία.
Η επιτυχία των ιντρονίων αυτών ως κινητά στοιχεία συνδέεται με την ικανότητα τους να
αυτοκαταλύονται, γεγονός που τους δίνει τη δυνατότητα να διαδίδονται στα γονίδια επηρεάζοντας
ελάχιστα την έκφραση τους.
Αν και οι ομάδες των ιντρονίων I και II έχουν πολύ διαφορετικές δομές και μηχανισμούς ωρίμανσης
(splicing mechanisms), εξελίχθηκαν παράλληλα όσο αφορά της πρωτεΐνες τους που συμμετέχουν
στις αντιδράσεις ωρίμανσης (splicing reactions). [17]
Το ριβόζυμο που έχει μελετηθεί πολύ ανήκει στην ομάδα I των ιντρονίων που βρίσκεται στο γονίδιο
pre-rRNA της Tetrahymena thermophila.
Το πυρηνικό pre-rRNA του 23S rRNA γονιδίου μπορεί να αφαιρέσει μια ιντρονική αλληλουχία 413-
βάσεων απουσία πρωτεϊνών, απαιτεί ένα δισθενές κατιόν και γουανοσίνη ως συμπαράγοντα. Η
γουανοσίνη δίνει το ελεύθερο 3’ υδροξύλιο απαραίτητο για τις αντιδράσεις μετεστεροποίησης που
οδηγούν στην αφαίρεση του ιντρονίου. Εικόνα 5, [18, 19, 20, 21, 22, 23]

71. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 71
Εικόνα 5: Μηχανισμοί κατάλυσης των ιντρονίων I και II, της ριβονουκλεάσης P και μικρών
ριβόζυμων. (με κόκκινο η γουανοσίνη που συνδέεται με το 5’ άκρο του ιντρονίου)

72. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 72
Η ομάδα II των ιντρονίων έχει βρεθεί στο γονιδίωμα μυκήτων, στα μιτοχόνδρια των φυτών, σε
χλωροπλάστες και σε ευβακτήρια.
Στη διάρκεια αφαίρεσης του ιντρονίου σχηματίζεται ένας 2’-5’ φωσφοδιεστερικός δεσμός (εικόνα
5).
Τα ιντρόνια αυτά αποτελούν και κινητά γενετικά στοιχεία και μπορούν να μετακινούνται στο
γονιδίωμα.
Η διαδικασία της αυτοκατάλυσης περιλαμβάνει δύο μετεστεροποιήσης. Η βασική διαφορά με την
ομάδα I είναι το 2’ υδροξύλιο μιας εσωτερικής αδενοσίνης προσβάλλει το δεσμό στο 5΄εξώνιο. [24]
Ως κινητά γενετικά στοιχεία τα ιντρόνια II κωδικοποιούν μια αντίστροφη μεταγραφάση RT, και
μπορούν να εισέρχονται σε άλλα σημεία του γονιδιώματος.
Ένα καλά μελετημένο ιντρόνιο τύπου II ανήκει στο μιτοχονδριακό DNA του ζυμομύκητα. [25, 26, 27,
28]
Ριβονουκλεάση P (RNase P)
Το πρώτο παράδειγμα RNA μορίου με καταλυτική δράση είναι το ένζυμο που πρώτα
χαρακτηρίσθηκε στο Escherichia coli και επεξεργάζεται το 5΄άκρο του tRNA.
Στο E.coli η ριβονουκλεάση P αποτελείται από ένα πολυπεπτίδιο 120 αμινοξέων περίπου και μια
αλυσίδα RNA 377 νουκλεοτιδίων. Η αλυσίδα RNA είναι αυτή που καταλύει τη διάσπαση του
φωσφοδιεστερικού δεσμού. Το πολυπεπτίδιο λειτουργεί σαν μια ασπίδα και επιτρέπει στο RNA να
αποκτήσει την κατάλληλη τρισδιάστατη δομή ώστε να μπορέσει να συνδεθεί με το υπόστρωμα. [29]

73. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 73
Μικρά Ριβόζυμα
Ως μικρά ριβόζυμα αναφέρονται το σφυροκέφαλο (hammerhead), η φουρκέτα (hairpin), ο ιός της
ηπατίτιδας δέλτα (hepatitis delta virus HDV), και το ριβόζυμο της Neurospora VS.
Όλα διασπούν και σχηματίζουν φωσφοδιεστερικό δεσμό σε RNA.
Το σφυροκέφαλο ριβόζυμο (hammerhead ribozyme HHR) ανήκει στα μικρά ριβόζυμα που
αποτελούνται από 50 έως 150 νουκλεοτίδια. Εικόνα 7
Καταλύει έναν δικό του φωσφοδιεστερικό δεσμό με μια αντίδραση μετεστεροποίησης (μηχανισμός
SN2). Εικόνα 6
Δεν χρειάζεται συμπαράγοντας για την αντίδραση, σε αντίθεση με το ριβοδιακόπτη theglmS που
καταλύει την ίδια αντίδραση και απαιτεί 6 φωσφορική γλυκοζαμίνη. [30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37]

74. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 74
Εικόνα 6: Το σφυροκέφαλο ριβόζυμο (hammerhead ribozyme). (Α) Το 2΄υδροξύλιο προσβάλλει
τον 3’- 5’ φωσφοδιεστερικό δεσμό. Δημιουργείται 2’-3’ κυκλικό φωσφορικό στο 5΄άκρο και 5’
υδροξύλιο στο 3΄άκρο λειτουργούν ως υποστρώματα για τη σύνδεση. (B) Ο καταλυτικό πυρήνας
του ριβόζυμου. [38]

75. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 75
Εικόνα 7: Η δευτεροταγής δομή του σφυροκέφαλου ριβόζυμου. [39]
Hairpin (φουρκέτα) ριβόζυμο
Το ριβόζυμο hairpin (φουρκέτα) προέρχεται από ιούς φυτών και αποτελείται από 50
ριβονουκλεοτίδια. Μπορεί να διασπά τον εαυτό του καθώς και άλλα μόρια RNA με αντίδραση
μετεστεροποίησης. Εικόνες 8,9,10
Αποτελείται από δύο υπομονάδες την Α όπου συνδέεται το υπόστρωμα (δικό του ή άλλο μόριο RNA
και την Β υπεύθυνη για την κατάλυση. Η αυτοκατάλυση γίνεται στην Α υπομονάδα μεταξύ των
βάσεων Α και G. [40, 41, 42, 43, 44, 45, 46]

76. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 76
Εικόνα 8. Αντίδραση μετεστεροποίησης στο hairpin ριβόζυμο.

77. Λυρατζόπουλος Εμμανουήλ Βιολόγος 77
Εικόνα 9: Δευτεροταγή δομή του hairpin ριβόζυμου. Το βέλος δείχνει το σημείο διάσπασης.