Splicing (Genetik)

Rajah gabungan RNA

Apa itu splicing?

Dia Splicing o Proses pemotongan dan splicing RNA adalah fenomena molekul yang berlaku dalam organisma eukariotik selepas transkripsi DNA ke RNA dan melibatkan penghapusan intron gen, mengekalkan exons. Dianggap asas dalam ekspresi gen.

Ia berlaku melalui peristiwa untuk menghapuskan hubungan phosphodiéster antara exon dan intron dan kesatuan bon berikutnya antara exon. 

Splicing berlaku dalam semua jenis RNA; Walau bagaimanapun, ia lebih relevan dalam molekul RNA messenger. Ia juga boleh berlaku dalam molekul DNA dan protein.

Pada masa memasang exon, mereka mengalami pengaturan atau kadar perubahan. Acara ini dikenali sebagai splicing alternatif dan mempunyai akibat biologi yang penting.

Apa itu splicing?

Gen adalah urutan DNA dengan maklumat yang diperlukan untuk menyatakan fenotip. Konsep gen tidak terhad kepada urutan DNA yang dinyatakan sebagai protein.

Biologi "dogma" tengah melibatkan proses transkripsi DNA ke molekul perantara, RNA utusan. Ini seterusnya diterjemahkan ke dalam protein dengan bantuan ribosom.

Walau bagaimanapun, dalam organisma eukariotik urutan panjang gen ini terganggu oleh jenis urutan yang tidak diperlukan untuk gen yang berkenaan: intron. Agar RNA utusan, ia dapat diterjemahkan dengan berkesan, intron ini mesti dihapuskan.

Splicing RNA adalah mekanisme yang melibatkan beberapa tindak balas kimia, digunakan untuk menghilangkan unsur -unsur yang mengganggu urutan gen tertentu. Unsur -unsur yang dipelihara dipanggil exon.

Ia boleh melayani anda: warisan hollandik: ciri, fungsi gen, degenerasi

Di mana splicing berlaku?

Espliceosoma adalah kompleks sifat protein yang besar yang bertanggungjawab untuk memangkinkan langkah -langkah splicing. Ia terdiri daripada lima jenis RNA nuklear kecil, yang dipanggil U1, U2, U4, U5 dan U6, sebagai tambahan kepada satu siri protein.

Ia berspekulasi bahawa eksploitasi itu mengambil bahagian dalam lipatan pra-arnm untuk menyelaraskannya dengan betul dengan kedua-dua wilayah di mana proses splicing akan berlaku.

Kompleks ini dapat mengenali urutan konsensus bahawa kebanyakan intron mempunyai hujung mereka 5 'dan 3'. Harus diingat bahawa gen telah ditemui di Metazoa yang tidak memiliki urutan ini dan menggunakan kumpulan RNA nuklear yang lain untuk pengiktirafan.

Jenis splicing

Dalam kesusasteraan, istilah splicing biasanya digunakan untuk proses yang melibatkan RNA messenger. Walau bagaimanapun, terdapat proses splicing yang berbeza yang berlaku dalam biomolekul penting lain.

Protein juga boleh mencuba splicing, dalam kes ini ia adalah urutan asid amino yang dikeluarkan dari molekul.

Serpihan yang dihapuskan dipanggil "Intenlena". Proses ini berlaku secara semula jadi dalam organisma. Biologi Molekul telah berjaya mencipta pelbagai teknik menggunakan prinsip ini yang melibatkan manipulasi protein.

Begitu juga, splicing juga berlaku pada tahap DNA. Oleh itu, dua molekul DNA yang sebelum ini dipisahkan, dapat bergabung dengan bon kovalen.

Jenis splicing RNA

Sebaliknya, bergantung kepada jenis RNA, terdapat strategi kimia yang berbeza di mana gen dapat menyingkirkan intron.

Terutama splicing pra-arnm adalah proses yang rumit, kerana ia melibatkan satu siri langkah yang dipangkin oleh espliceosome. Secara kimia, proses berlaku disebabkan oleh tindak balas transcesserification.

Boleh melayani anda: alel dominan: ciri dan contoh

Dalam ragi, sebagai contoh, proses bermula dengan kerosakan Wilayah 5 'di tapak pengiktirafan, "gelung" intron-exon dibentuk oleh pautan phosphodiéster 2'-5'. Proses ini berterusan dengan pembentukan jurang di rantau 3 ', dan akhirnya kesatuan kedua -dua exon berlaku.

Beberapa intron yang mengganggu gen nuklear dan mitokondria dapat melakukan splicing mereka tanpa memerlukan enzim atau tenaga, tetapi melalui reaksi transcesserification. Fenomena tersebut diperhatikan di dalam badan Tetrahymena Thermophila.

Sebaliknya, kebanyakan gen nuklear tergolong dalam kumpulan intron yang memerlukan jentera yang mengkatalogkan proses penghapusan.

Splicing alternatif

Pada manusia telah dilaporkan bahawa terdapat kira -kira 90.000 protein yang berbeza, dan sebelum ini berpendapat bahawa harus ada bilangan gen yang sama.

Dengan ketibaan teknologi baru dan projek genom manusia, dapat disimpulkan bahawa kita hanya mempunyai kira -kira 25.000 gen. Jadi bagaimana mungkin kita mempunyai begitu banyak protein?

Exon tidak boleh dipasang dalam susunan yang sama di mana mereka disalin ke RNA, tetapi ditetapkan dengan menubuhkan kombinasi novel.

Fenomena ini dikenali sebagai Splicing Alternatif. Atas sebab ini, satu gen yang ditranskripsikan dapat menghasilkan lebih dari satu jenis protein.

Ketidaksamaan antara bilangan protein dan bilangan gen telah dijelaskan pada tahun 1978 oleh penyelidik Gilbert, meninggalkan konsep tradisional "oleh gen terdapat protein".

Gambar rajah splicing alternatif. Sumber: Institut Penyelidikan Genom Kebangsaan, Wikimedia Commons

Fungsi

Untuk Kelemen and Collaborators (2013), "Salah satu fungsi acara ini adalah.

Boleh melayani anda: warisan multifactorial

Menurut penulis ini, "Splicing Alternatif bertanggungjawab untuk mengawal selia lokasi protein, sifat enzimatik mereka dan interaksi mereka dengan ligan". Ia juga berkaitan dengan proses pembezaan sel dan perkembangan organisma.

Berdasarkan evolusi nampaknya merupakan mekanisme penting untuk perubahan, kerana sebahagian besar organisma eukariotik yang lebih tinggi yang mengalami peristiwa splicing alternatif yang tinggi telah dijumpai. Selain memainkan peranan penting dalam pembezaan spesies dan evolusi genom.

Splicing dan barah alternatif

Terdapat bukti bahawa sebarang kesilapan dalam proses ini boleh menyebabkan fungsi sel yang tidak normal, menghasilkan akibat yang serius bagi individu. Dalam potensi patologi ini, kanser menonjol.

Itulah sebabnya splicing alternatif telah dicadangkan sebagai penanda biologi baru untuk keadaan yang tidak normal dalam sel.

Begitu juga, jika asas mekanisme di mana penyakit itu terjadi secara mendalam, penyelesaian dapat dicadangkan untuk mereka.

Rujukan

1. Berg, j. M., Stryer, l., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya terbalik.
2. Conti, l., Baralle, m., & Buratti, dan. (2013). Definisi exon dan intron dalam splicing pra -mrna. Ulasan Interdisiplin Wiley: RNA, 4(1), 49-60.
3. Kelemen, atau., Convertini, ms., Zhang, Z., Wen, dan., Shen, m., Falaleeva, m., & Stamm, s. (2013). Fungsi splicing alternatif. Gen, 514(1), 1-30.
4. Lamond, a. (1993). Spliceosome. Bioessays, 15(9), 595-603.
5. Vila-Perelló, m., & Muir, t. W. (2010). Aplikasi biologi splicing protein. Sel, 143(2), 191-200.