Alternativní splicing

Technology

12 hours ago

Author

izoformy proteinů

Alternativní splicing (též alternativní sestřih) je jev, při němž při transkripci vzniká z jednoho genu více variant mRNA potenciálně kódujících rozdílné bílkovinné produkty.

Po přepisu DNA v jádře prochází tzv. primární transkript RNA úpravami, v jejichž rámci se dlouhé nekódující úseky (introny) vystřihují a ostatní sekvence (tzv. +more exony) je možné spojit různými způsoby. Z výsledných několika RNA vytvořených od jednoho genu tak mohou být syntetizovány různé izoformy daného proteinu. Ne všechny varianty mRNA však kódují proteiny a alternativnímu sestřihu podléhají i jiné typy RNA, které proteiny nekódují.

Mechanismy

Bylo vypozorováno vícero mechanismů, jak může dojít k alternativnímu sestřihu. Relativně vzácně se to dělá tak, že se v jednom produktu ponechá intron, zatímco z druhého se normálně vystřihne. +more Častěji se intron sice vystřihává, ale existují dvě nukleotidové pozice, kde se střih (restrikce) provede: a to buď na 3' nebo 5' straně intronu. Případně je možné v jednom produktu ponechat exon, který je z druhého produktu vystřihnut. Někdy se ani nemusí přímo účastnit spliceozom a stačí, když transkripce začne na trochu jiném místě (na jiném promotoru). Trochu jinou metodou na opačném konci RNA je alternativní polyadenylace.

Význam

Alternativní splicing je minimálně u vyšších mnohobuněčných eukaryot velmi hojným až běžným jevem. Studie se však nemohou shodnout, jaký podíl genů podstupuje alternativní splicing. +more Hovoří se o 40, 60 ale i o 80 procentech všech lidských genů. Jedna studie uvádí 2,5-5,4 variant RNA na každý lidský gen. Rekordmanem však je v tomto ohledu jeden gen (Dscam) octomilek, který má 38 016 sestřihových variant. Běžně se jako příklad alternativního splicingu u člověka uvádí geny pro imunoglobuliny a pro T-buněčné receptory, v nichž je vytvářena rozmanitost protilátek (mimo jiné) právě tímto způsobem, tedy různým skládáním exonů.

Jedna studie z roku 2003 začíná konstatováním, že „antropocentrismus motivuje lidstvo, aby hledal vysvětlení pro svou relativní komplexitu“. Naráží tím na to, že člověk má přibližně stejně genů jako ostatní živočichové. +more Řešení by mohlo spočívat ve skutečnosti, že u genů se zvyšuje rozmanitost právě alternativním splicingem. Alternativní splicing může dokonce i urychlovat speciaci: když vznikne náhodnou mutací nový exon, byl by pro gen přítěží a byla by proti němu silná selekce. Alternativní splicing však může zachovat obě varianty, jednu bez exonu a jednu s ním, a v průběhu evoluce ještě tento nový exon poupravit, aby mohl sloužit třeba novému účelu.