Kandungan
- Pemahaman Asas Splicing Alternatif
- Exon Skipping
- Exons Mutually Exclusive
- Alternatif 3 'Tapak Penerimaan
- Alternatif 5 'Tapak Penderma
- Penyimpanan Intron
Splicing alternatif adalah komponen penting dalam kepelbagaian biologi. Pelbagai spesies menggunakan mekanisme ini untuk melaksanakan fungsi pengawalseliaan. Kelebihan utama splicing ialah protein berganda boleh dibentuk dari satu gen melalui splicing introns dan exons. Walau bagaimanapun, mekanisme ini juga boleh menyebabkan pelbagai penyakit jika tidak dikawal. Mekanisme yang paling umum adalah melepaskan diri, exons eksklusif, tempat penerimaan alternatif, tapak penderma alternatif dan pengekalan intron.
Pemahaman Asas Splicing Alternatif
• • • Comstock / Comstock / Getty ImagesIa tidak berlebihan untuk mengatakan bahawa tanpa splicing alternatif, keanekaragaman hayati tidak mungkin. Splicing alternatif boleh menghasilkan pelbagai protein dari satu gen. Fleksibiliti ini membolehkan gen yang sama menyumbang kepada ciri-ciri yang berbeza. Hal ini mungkin disebabkan oleh ekson, yang terbentang nukleotida yang kekal dalam produk RNA, dan introns, yang dikeluarkan melalui splicing RNA. Terdapat banyak mod splicing alternatif yang menyumbang kepada biodiversiti dalam eukariota. Pengaktif, seperti kod codon mula AUG, di laman sambat mempromosikan splicing. Mekanisme ini berbeza-beza dalam setiap keadaan dan difikirkan untuk mengawal fungsi sel berdasarkan keadaan tertentu. Walau bagaimanapun, splicing yang tidak betul juga boleh menyumbang kepada pelbagai penyakit, termasuk kanser.
Exon Skipping
Mekanisme ini juga dikenali sebagai exon kaset, di mana exon disambungkan keluar dari gen semasa transkripsi. Satu contohnya ialah gen dsx dalam D. melanogaster (lalat buah). Lelaki mempunyai ekor 1, 2, 3, 5 dan 6 manakala wanita mempunyai 1, 2, 3 dan 4. Isyarat polidenyilasi dalam exon 4 menyebabkan transkripsi berhenti pada ketika itu. Exon 4 ditambah kepada wanita kerana salah satu aktivator yang hadir hanya pada wanita dan bukan pada lelaki.
Exons Mutually Exclusive
• • • Thomas Northcut / Lifesize / Getty ImagesDalam kes exons eksklusif, hanya satu daripada dua exon berturut-turut yang dikekalkan semasa transkripsi. Satu contoh ialah peraturan exon 8a dan 8 dalam saluran kalsium CaV1.2. Dalam sindrom Timothy, bentuk alternatif kedua-dua exon ini boleh membawa kepada gejala penyakit yang berbeza, yang menyebabkan gangguan kalsium homeostasis yang diperlukan untuk penguncupan otot. Walau bagaimanapun, kedua-dua exon tidak boleh wujud pada pesakit; hanya satu daripadanya yang ditranskripsikan, walaupun kedua-duanya wujud dalam gen tersebut.
Alternatif 3 'Tapak Penerimaan
Persimpangan splice pada akhir 3 'digunakan, mengubah 5' sempadan exon hilir. Contohnya adalah protein penggerak Transformer (Tra) yang terdapat pada betina D. melanogaster (lalat buah). Gen asal untuk Tra mengandungi dua tapak penerima di mana gen boleh terbahagi semasa transkripsi. Lelaki menggunakan tapak penerimaan hulu, termasuk kodon awal. Ini membentuk protein yang tidak berfungsi. Wanita menggunakan laman web penerima hiliran, yang menyebabkan kodon berhenti dikeluarkan sebagai sebahagian daripada intron, membentuk protein Tra yang berfungsi.
Alternatif 5 'Tapak Penderma
••• Imej Comstock / Comstock / Getty ImagesPersimpangan sempit pada 5 'digunakan, mengubah 3' sempadan exon hulu. Walaupun laman web penerima alternatif membawa kepada variasi kecil dalam urutan protein, tapak penderma alternatif boleh membawa kepada perbezaan drastik dalam urutan protein dan struktur kerana ia boleh menyebabkan frameshifts. Contohnya ialah penyambungan tapak penderma alternatif gen BTNL2. Penggunaan tapak hulu, bukan tapak hiliran, membawa kepada protein ringkas tanpa domain IgC terminal atau heliks transmembrane. Ini menyebabkan kecenderungan untuk penyakit radang kronik.
Penyimpanan Intron
Sama seperti exon skipping, exon dikekalkan dalam mRNA, tetapi tidak seperti exon melangkau, exon tidak diapit oleh intron. Jika introns wujud, mereka sering dikodkan di kawasan pengkodan di antara asid amino yang berdekatan dengan exon, kodon berhenti, atau perubahan dalam bingkai bacaan yang menyebabkan protein menjadi tidak berfungsi. Ini adalah mekanisme sekurang-kurangnya saling alternatif.