Сплайсинг является процессом редактирования молекулы РНК, который позволяет организму синтезировать несколько вариантов белковой молекулы на основе одного и того же гена. Альтернативный сплайсинг играет важную роль в организме млекопитающих, включая человека. Узнайте, как работает альтернативный сплайсинг, его механизмы и роль в биологических процессах. Исследования альтернативного сплайсинга помогают понять его значение и идентифицировать потенциальные терапевтические цели.
Cодержание
Сплайсинг является процессом редактирования молекулы РНК, который позволяет организму синтезировать несколько вариантов белковой молекулы на основе одного и того же гена. Этот механизм, называемый альтернативным сплайсингом, играет важную роль в организме млекопитающих, включая человека.
Альтернативный сплайсинг и его роль
Альтернативный сплайсинг представляет собой вариант сплайсинга матричных РНК (мРНК), при котором на основе одного первичного транскрипта (пре-мРНК) образуется несколько зрелых мРНК. В результате этого процесса на уровне РНК возникают структурные и функциональные различия между транскриптами. Эти различия могут быть вызваны выборочным включением экзонов первичного транскрипта в зрелую мРНК или сохранением частей интронов в ней.
Полученные мРНК после альтернативного сплайсинга транслируются в различные белки, которые имеют разные аминокислотные последовательности. Таким образом, один ген может кодировать несколько различных белков. Альтернативный сплайсинг широко распространен у эукариот и способствует увеличению разнообразия белков, закодированных в геномах этих организмов.
Например, человеческий организм синтезирует более 100 тысяч различных белков, хотя число генов, кодирующих эти белки, составляет примерно 20 тысяч. Более 75% генов человека, содержащих интроны, подвергаются альтернативному сплайсингу.
Механизмы альтернативного сплайсинга
Механизмы альтернативного сплайсинга контролируются системой транс-действующих белков, известных как факторы сплайсинга. Эти белки связываются с цис-сайтами первичного транскрипта и могут быть активаторами или репрессорами сплайсинга.
Активаторы сплайсинга способствуют использованию определенных сайтов, в то время как репрессоры предотвращают их использование. Механизмы альтернативного сплайсинга разнообразны, и понимание "кода сплайсинга" позволяет предсказывать результаты сплайсинга конкретного гена в различных условиях.
См. также
Аномалии альтернативного сплайсинга и их последствия
Аномалии альтернативного сплайсинга часто связаны с различными заболеваниями. Некоторые генетические заболевания у человека вызваны аномалиями в этом процессе.
Исследования показывают, что аберрантный сплайсинг может способствовать развитию рака. При различных видах рака гены факторов сплайсинга часто мутируют, что приводит к нарушению нормального сплайсинга. Аномалии альтернативного сплайсинга также могут влиять на развитие резистентности организма к химиотерапии.
История исследования альтернативного сплайсинга
В 1977 году альтернативный сплайсинг был впервые описан у аденовирусов. Было установлено, что аденовирусСПЛАЙСИНГ представляет собой удаление нитронов (участков РНК, не несущих генетической информации) из молекулы РНК и соединение оставшихся экзонов в одну молекулу.
Сплайсинг является одним из этапов образования функционально активных молекул РНК, которые происходит после завершения транскрипции (синтез РНК на ДНК-матрице). Процесс сплайсинга характерен для эукариот и подвергается предшественникам матричных РНК, а также некоторых транспортных и рибосомных РНК. Механизмы сплайсинга различаются в зависимости от класса РНК, но все они осуществляют точное удаление интронов и соединение экзонов.
Альтернативный сплайсинг позволяет организму синтезировать разнообразные белки и является важным механизмом регуляции генной экспрессии. Исследования альтернативного сплайсинга помогают понять его роль в различных биологических процессах и идентифицировать потенциальные терапевтические цели.
Что нам скажет Википедия?
Сплайсинг (от англ. splice — сращивать или склеивать концы чего-либо) — процесс вырезания определённых нуклеотидных последовательностей из молекул РНК и соединения последовательностей, сохраняющихся в «зрелой» молекуле, в ходе процессинга РНК. Наиболее часто этот процесс встречается при созревании матричной, или информационной, РНК (мРНК) у эукариот, при этом путём биохимических реакций с участием РНК и белков из мРНК удаляются участки, не кодирующие белок (интроны) и соединяются друг с другом кодирующие аминокислотную последовательность участки — экзоны. Таким образом незрелая пре-мРНК превращается в зрелую мРНК, с которой считываются (транслируются) белки клетки. Большинство генов прокариот, кодирующих белки, не имеют интронов, поэтому у них сплайсинг пре-мРНК встречается редко. У представителей эукариот, бактерий и архей встречается также сплайсинг транспортных РНК (тРНК) и других некодирующих РНК.
