Альтернативний сплайсинг

Альтернативний сплайсинг – так само відомій як альтернативний РНК – сплайсинг або діференційній сплайсинг – регульованості процес в ході експресії гена, в результате якого єдиний ген дає початок декільком білкам.

При цьом певні екзони в складі гена включаються або виключаються з фінального продукту, який являє собою мессенджерну РНК (мРНК), отриману шляхом експресії цього гена. Як наслідок, білки, що транслюються з альтернативно-сплайсованої мРНК будуть містити різні амінокислотні послідовності, і, часто, мати різні біологічні функції. Відзначимо, що альтернативний сплайсинг дозволяє людському геному здійснювати прямий синтез набагато більшого числа білків, ніж очікується від його 20 тисяч білок-кодуючих генів.

Альтернативний сплайсинг є нормальним процесом для геномів еукаріот, де він сильно підвищує біорізноманіття білків, що кодуються геномом. У людини близько 95% мульти-екзонних генів проходять альтернативний сплайсинг. Спостерігається велика кількість різних режимів альтернативного сплайсингу, найпоширеніший з яких – пропуск екзонів. В цьому режимі конкретний екзон може бути включений в мРНК в певних умовах, і може бути виключений з неї в інших умовах.

Виробництво альтернативно сплайсованої мРНК контролюється через систему транс-актингових білків, які сідають на цис-актінгові сайти самого первинного транскрипту. Ці білки містять у собі активатори сплайсингу, які запускають використання конкретного сайту сплайсингу, і інгібітори сплайсингу, які забороняють використання конкретного сайту сплайсингу.

Механізми альтернативного сплайсингу дуже різноманітні й постійно виявляються нові. Дослідники сподіваються вивчити регуляторні системи, що визначають роботу регуляторних систем сплайсингу, з метою навчитися передбачати продукти альтернативного сплайсингу (сплайс-варіанти), за допомогою «сплайсінгового коду».

Аберрантні варіанти результатів сплайсингу часто призводять до ряду генетичних відхилень в людському геномі. Крім того, існує припущення, що ряд аберрантних сплайсів призводить до розвитку раку, оскільки в ракових клітинах різних типів часто спостерігаються мутації в генах регуляції альтернативного сплайсингу.

Існує п’ять основних моделей механізмів альтернативного сплайсингу.

Пропуск екзона / касетний екзон. В цьому випадку екзон може бути або вирізаний з первинного транскрипту або збережений в ньому. Цей тип – найбільш характерний для пре-мРНК ссавців.

Взаємовиключні екзони. Один з двох екзонів зберігається в мРНК, але не обидва.

Альтернативний донорний сайт. Використовується альтернативний 5′-кінцевий сайт (донорський), який змінює межу рамки зчитування з 3′-кінця екзона.

Альтернативний акцепторний сайт. Використовується альтернативний 3′-кінцевий сайт (акцепторний), який змінює межу рамки зчитування з 5′-кінця екзона.

Збереження інтрона. Послідовність може бути вирізана в якості інтрона або збережена в мРНК.

Top
ukUkrainian
en_GBEnglish ukUkrainian