Hur påverkar alternativ RNA-splitsning genuttryck

Genuttryck avser en process genom vilken den genetiska informationen av en gen överförs till en aminosyrasekvens av ett funktionellt protein. Flödet av genetisk information från DNA till RNA sker genom transkription. RNA avkodas för att producera aminosyrasekvensen hos en polypeptid genom translation. I eukaryoter sker regleringen av genuttryck genom många steg mellan transkription och translation. I allmänhet är eukaryota gener mer komplexa än prokaryota gener eftersom de innehåller extra sekvenser, avbryter den kodande sekvensen. Den kodande sekvensen kan hittas i exoner medan de avbrutna sekvenserna är intronerna. Dessa introner avlägsnas under post-transkriptionella modifieringar i en process som kallas RNA-splitsning. Alternativ RNA-splitsning är involverad i produktion av olika proteiner via rekombination av exoner i olika mönster. 

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är RNA Splicing
     - Definition, mekanism för RNA-splitsning
2. Hur påverkar alternativ RNA-splitsning genuttryck
     - Produktionen av olika funktionella proteiner i alternativ splitsning

Nyckelord: Exons, Introns, Multiple Proteins, RNA Splicing, Post-Transkriptionella Modifieringar, Spliceosome A

Vad är RNA Splicing

RNA-splitsning refererar till initialt stadium av post-transkriptionella modifieringar i eukaryot genuttryck. Det initiala transkriptet som produceras genom transkription av en gen är känd som pre-mRNA. Den består av både exoner och introner. Intronerna avlägsnas från pre-mRNA genom splitsning av exoner före translation. Splitsningen av exoner katalyseras av ett molekylärt komplex känt som spliceosom. Splitsosomen innefattar 5 'till 3' splitsningsplats och en grenplats. Dessa subenheter interagerar med de lilla nukleära ribonukleära proteinerna (snRNP) i splicosomen för att producera spliceosome Ett komplex, som är ansvarig för bestämningen av pre-mRNAs klyvningsställen. När introner är klyvda ut från pre-mRNA, förenas exonerna via fosfodiesterbindningar. Splitsosom A-komplexet visas i Figur 1.

Figur 1: Spliceosome A Complex

Olika mRNA-kopior kan framställas från samma pre-mRNA genom att alternera kombinationsmönstret av exoner under RNA-splitsning.

Hur påverkar alternativ RNA-splitsning genuttryck

Alternativ splitsning är en process av RNA-splitsning som möjliggör produktion av flera proteiner från en enda pre-mRNA-molekyl. Det uppnås genom rekombination av exoner i olika mönster. Produktionen av flera proteiner under alternativ splicing visas i figur 2.

Figur 2: Produktion av multipla proteiner i alternativa splitsning

Bestämningen av exoner som ingår i ett protein bestäms av regulatoriska proteiner. Dessa reglerande proteiner är de trans-verkande proteinerna, såsom splicing-aktivatorer och splitsningsrepressorer. De splitsningsaktivatorer främja några splitsningsställen som ska ingå i mRNA-enheten medan splicing repressorer minska införandet av en viss splitsningsplats. Heterogent nukleärt ribonukleoprotein (hnRNP) och polypyrimidinkanalbindande protein (PTB) några av de splitsningsrepressorer. 

Slutsats

RNA-splitsning är det första steget med post-transkriptionella modifieringar, vilket möjliggör avlägsnande av introner från pre-mRNA. Spliceosome Ett komplex är ansvarigt för klyvning av intron och rekombination av exoner. Under RNA-splicing kan mönstren för rekombination av exonerna förändras i en process som kallas alternativ splicing. Den alternativa splitsningen av exoner möjliggör framställning av olika aminosyrasekvenser av olika funktionella proteiner.

Referens:

1. "Eukaryotisk genreglering". Lumen; Gränslös biologi, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "En komplex" Av Agathman - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "DNA-alternativa splicing" av National Human Genome Research Institute - (Public Domain) via Commons Wikimedia