Как работает альтернативный сплайсинг?

Я пытаюсь выяснить, что контролирует, какие экзоны сплайсируются, и я продолжаю сталкиваться с термином цис-регулятор, но я не могу найти четкого объяснения того, что происходит...

Заранее спасибо :)

РЕДАКТИРОВАТЬ: чтобы уточнить, я попытался прочитать статью в Википедии об альтернативном сплайсинге, и я понял основную идею (я думаю, некоторые экзоны вырезаются из мРНК с интронами для производства зрелой мРНК ...), но я не знаю Не понимаю раздел «механизм», т.е. что контролирует, какие экзоны будут вырезаны? И какие ферменты «сращивают» мРНК — как они делают это в нужном месте и снова склеивают мРНК?

Просто для ясности, вы хотите знать, как работает альтернативный сплайсинг? Вы пробовали читать статью в Википедии об этом? Можете ли вы сказать нам, что вы не понимаете более конкретно? На самом деле это довольно широко...
@Chris, спасибо за ответ! Я попытался прочитать статью в Википедии - я понял основную идею альтернативного сплайсинга (я думаю, некоторые экзоны вырезаются из мРНК с интронами для производства зрелой мРНК ...), но я не понимаю «механизм» раздел, т.е. что контролирует, какие экзоны будут вырезаны? И какие ферменты «сращивают» мРНК — как они делают это в нужном месте и снова склеивают мРНК?
Можете ли вы добавить этот комментарий в свой вопрос? Было бы намного понятнее.

Ответы (2)

21joanna12, изучите snRNP. Это части сплайкосомного аппарата, и некоторые из них (мяРНП U1 и U2, U11 и U12) также являются направляющими столбами, которые связываются вблизи сплайс-соединений на концах интронов. Они помогают направлять аппарат для сращивания к местам сращивания. Существуют также белки, которые связывают РНК и взаимодействуют с аппаратом сплайсинга для переключения альтернативного сплайсинга, такие как SP-белки.
https://en.wikipedia.org/wiki/SnRNP
https://en.wikipedia.org/wiki/SR_protein
https://en.wikipedia.org/wiki/Exonic_splicing_enhancer

Вот недавний обзор, который может послужить входом в литературу: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4232567/

Я немного знаком с U1-U6, потому что я только что прочитал статью о олигонуклеотидах, переключающих сплайсинг, чтобы контролировать сплайсинг дефектного гена дистрофина, чтобы пропустить мутацию со сдвигом рамки считывания. Но я не слышал о U11 или U12. Я до сих пор не понимаю, как клетки выбирают специфические альтернативные паттерны сплайсинга для производства специфического белка. Может ли пул miRNAs, продуцируемых клеткой, влиять на альтернативный сплайсинг способом, сходным с олигонуклеотидами, переключающими сплайсинг, просто путем связывания с определенными сайтами сплайсинга и принуждения сплайсосомы к поиску другого сайта?
Существует два типа сплайсосом. Основная сплайсосома использует мяРНП U1 и U2, а минорная сплайкосома использует мяРНП U11 и U12. Именно связывание белков, регулирующих сплайсинг, влияет на то, где происходит сплайсинг. Я не слышал о прямом влиянии РНК на паттерны сплайсинга. Я очень хорошо осведомлен о переключении сплайсинга DMD с использованием олигонуклеотидов Morpholino - он имеет большой потенциал в качестве терапевтического средства для генетических заболеваний.
Основанные на олигонуклеотидах методы изменения сплайсинга могут использовать два разных подхода. Наиболее распространенной стратегией является использование олигонуклеотида для блокирования сайта связывания мяРНП с направляющей стойкой (U1 или U2, U11 или U12). Другой подход состоит в том, чтобы заблокировать сайт связывания регуляторного белка, предотвращая стыковку этого белка с пре-мРНК. Именно последний подход мешает механике альтернативного сплайсинга. Первый метод, блокирующий связывание мяРНП, может вызвать пропуск экзона, который никогда не пропускается «обычными» альтернативными механизмами сплайсинга.
И если этот экзон содержит сдвиг рамки считывания или плохой стоп-кодон, его пропуск может создать белок, который сохраняет достаточную функцию, чтобы продолжать работать. Теперь, если мы сможем просто получить несколько хороших методов доставки олигонуклеотидов в клетки.
user137, богатые аргинином пептиды, такие как (RXR)4, довольно хороши. Моултон Х.М., Моултон Дж.Д. Морфолины и их пептидные конъюгаты: терапевтические перспективы и проблемы при мышечной дистрофии Дюшенна. Биохим Биофиз Акта. 2010 Feb 16. [Epub перед печатью]. sciencedirect.com/science/article/pii/S0005273610000520
В том же духе, это опубликовано вчера. Беттс К.А., Салех А.Ф., Карр К.А., Хаммонд С.М., Коэнен-Стасс А.М., Годфри К., Макклори Г., Варела М.А., Робертс Т.К., Кларк К., Гейт М.Дж., Вуд М.Дж. Профилактика индуцированной физической нагрузкой кардиомиопатии после лечения Pip-PMO у мышей с дистрофией mdx. Научный представитель, 11 марта 2015 г.; 5:8986. дои: 10.1038/srep08986. nature.com/srep/2015/150311/srep08986/full/srep08986.html

Обзор Penalva и Sánchez объясняет один пример того, как альтернативный сплайсинг регулируется на молекулярном уровне. Есть и другие возможные механизмы, о которых я знаю лишь смутно.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmid/12966139/

Определение пола у Drosophila melanogaster в значительной степени контролируется каскадом событий альтернативного сплайсинга.

В кратком (и, по общему признанию, неполном) резюме продукт(ы) одного гена (РНК-связывающий белок) распознает определенный сайт сплайсинга в нижележащем транскрипте. При связывании этот сайт больше не доступен в качестве акцепторного сайта сплайсинга, и механизм сплайсинга «принуждается» работать со следующим доступным акцепторным сайтом. Это приводит к вырезанию бывшего экзона, который теперь стал интроном.

Этот процесс графически представлен в цитированном выше обзоре на рис. 3А, где женский/функциональный продукт Sxl (если присутствует) блокирует другой РНК-связывающий белок (U2AF), который участвует в сплайсинге по умолчанию, и сообщает ему перейти к следующему доступному акцептору. сайт. (Я хотел бы включить сюда рис. 3А, но не знаю, как это сделать. Возможно, это поможет: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC193869/figure/f3/ )

Продукт летального для пола гена существует в мужских и женских формах, продуцируемых (кто бы мог подумать?) альтернативным сплайсингом транскрипта Sxl. Транскрипт, специфичный для мужчин, имеет ранний стоп-кодон и дает нефункциональный белок. Женская форма модифицирует сплайсинг продукта гена-трансформера с образованием специфичной для самок (функциональной) версии мРНК-трансформера. Немодифицированная (мужская) версия снова производит нефункциональный белок. Специфичная для самок версия продукта гена tra (подождите!) модифицирует сплайсинг транскрипта двойного пола с образованием специфического для самок белка двойного пола. Транскрипт dsx немодифицированного/стандартного сплайсинга продуцирует специфичный для мужчин белок. Эти специфичные для мужчин и женщин белки приводят к специфичной для мужчин и женщин экспрессии множества генов, расположенных ниже по течению. Кстати, продукт гена Sxl не только влияет на tra-транскрипт, но также изменяет сплайсинг СВОЕГО СОБСТВЕННОГО ТРАНСКРИПТА, чтобы поддерживать экспрессию Sxl после ее первоначального начала. Он также играет роль в установлении общего уровня транскрипции Х-хромосомы для достижения «дозовой компенсации».

Надеюсь это поможет.

the product(s) of one gene recognize a particular splice site in a downstream transcript. On binding, that site is no longer available as a splice acceptor site and the splicing mechanism is "forced" to work with the next available acceptor site.Но что определяет, какой сайт сплайсинга выбран? Предположим, пре-мРНК имеет экзоны 1,2,3,4. Что определяет, что в одном сценарии экзон 2 будет пропущен, тогда как в другом сценарии экзон 3? Нужны ли нам разные РНК-связывающие белки для каждого экзона каждой молекулы пре-мРНК? Или один и тот же РНК-связывающий белок может взаимодействовать с несколькими экзонами, если да, то как?