Sisu
- Aluste mõistmine alternatiivse splaissimise kohta
- Exoni vahelejätmine
- Vastastikku välistavad eksonid
- Alternatiivsed 3 'vastuvõtja saidid
- Alternatiivsed 5 ’doonorite saidid
- Intronite hoidmine
Alternatiivne splaissimine on bioloogilise mitmekesisuse lahutamatu komponent. Mitmed liigid kasutavad neid mehhanisme regulatiivsete funktsioonide täitmiseks. Splaissimise peamine eelis on see, et intronite ja eksonite splaissimisel võib ühest geenist moodustuda mitu valku. Reguleerimata jätmise korral võivad need mehhanismid põhjustada ka mitmesuguseid haigusi. Kõige tavalisemad mehhanismid on eksoni vahelejätmine, üksteist välistavad eksonid, alternatiivsed aktseptori saidid, alternatiivsed doonorite saidid ja introni säilitamine.
Aluste mõistmine alternatiivse splaissimise kohta
••• Comstock / Comstock / Getty ImagesPole liialdus öelda, et ilma alternatiivse splaissimiseta pole bioloogiline mitmekesisus võimalik. Alternatiivne splaissing võib ühest geenist toota mitut valku. See paindlikkus võimaldab samal geenil kaasa aidata erinevatele tunnustele. See on võimalik tänu eksonitele, mis on RNA produkti jäävad nukleotiidide lõigud, ja intronitele, mis eemaldatakse RNA splaissingu kaudu. Eukarüootide bioloogilise mitmekesisuse suurendamiseks on palju alternatiivseid splaissimisviise. Aktivaatorid, näiteks stardikoodon AUG, soodustavad splaissimist. Need mehhanismid on igas olukorras erinevad ja arvatakse, et need reguleerivad raku funktsioone konkreetsetel tingimustel. Kuid vale splaissimine võib aidata kaasa ka mitmesugustele haigustele, sealhulgas vähile.
Exoni vahelejätmine
Seda mehhanismi nimetatakse ka kasseti eksoniks, mille korral ekson splaissitakse transkriptsiooni ajal geenist välja. Näitena võiks tuua D. melanogasteri (puuviljakärbes) dsx-geeni. Isastel on eksonid 1, 2, 3, 5 ja 6, naistel aga 1, 2, 3 ja 4. Polüadenüleerimise signaal eksonis 4 põhjustab transkriptsiooni selles peatumist. Eksooni 4 lisatakse emasloomadele ühe aktivaatori tõttu, mis on ainult naistel, mitte meestel.
Vastastikku välistavad eksonid
••• Thomas Northcut / Lifesize / Getty ImagesÜksteist välistavate eksonite korral säilib transkriptsiooni ajal ainult üks kahest järjestikust eksonist. Näiteks võib tuua eksonite 8a ja 8 reguleerimise CaV1.2 kaltsiumikanalites. Timothy sündroomi korral võivad nende kahe eksoni alternatiivsed vormid põhjustada haiguse erinevaid sümptomeid, mis põhjustab lihaste kontraktsiooniks vajaliku kaltsiumi homöostaasi häireid. Kuid mõlemad eksonid ei saa patsientidel eksisteerida; ainult üks neist transkribeeritakse, ehkki geenis esinevad mõlemad.
Alternatiivsed 3 'vastuvõtja saidid
Kasutatakse 3 'otsas olevat liitmike ristmikku, muutes allavoolu eksoni 5' piiri. Näitena võib tuua transformaatori (Tra) aktivaatori valgu, mis esinevad D. melanogasteri (viljakärbes) naistel. Tra originaalne geen sisaldab kahte aktseptori saiti, kus geen võib transkriptsiooni ajal lõheneda. Mehed kasutavad ülesvoolu aktseptori saiti, mis sisaldab varajase stoppkoodoni. See moodustab mittefunktsionaalse valgu. Emased naised kasutavad allavoolu aktseptori saiti, mis põhjustab stoppkoodoni eemaldamise introni osana, moodustades toimiva Tra-valgu.
Alternatiivsed 5 ’doonorite saidid
••• Comstock Images / Comstock / Getty ImagesKasutatakse liitmike ristmikku 5 'juures, muutes ülesvoolu eksoni 3' piiri. Kuigi alternatiivsed aktseptorkohad põhjustavad valgujärjestuste väikeseid variatsioone, võivad alternatiivsed doonorsaidid põhjustada drastilisi erinevusi valgu järjestuses ja struktuuris, kuna see võib põhjustada raamide nihkumist. Näitena võib tuua BTNL2 geeni alternatiivse doonorsaidi splaissingu. Ülesvoolu saidi kasutamine allavoolu saidi asemel viib lühendatud valgule, millel pole C-terminaalset IgC domeeni või transmembraanset spiraali. Selle tulemuseks on eelsoodumus krooniliseks põletikuliseks haiguseks.
Intronite hoidmine
Sarnaselt eksoni vahelejätmisega säilib ekson mRNA-s, kuid erinevalt eksoni vahelejätmisest ei ole ekson küljes intronitega. Kui intronid eksisteerisid, siis kodeeritakse need sageli lähedaste eksonite aminohapete, stoppkoodoni või lugemisraami nihke aminohapete kodeerimispiirkondadesse, põhjustades valgu mittefunktsionaalsuse. See on alternatiivse splaissimise kõige vähem levinud mehhanism.