RNA的可变剪接.pdf

万方数据

RNA的可变剪接邱莫寒．俞宁种基本形式(见图1)：①内含子保留；②可变的57端；③可变摘要：在敲等真核生物基因组中存在大量的割裂基因，而这些割裂基因的mRNA却是非割裂结构，在这个转化过程中去除内舍子的过程就成为RNA的剪接或剪接RNA(RNAsplicing)。RNA剪接特别是可变剪接是真核基因表达调控研究的重要内容之一。介绍了RNA可变剪接的特点、功能与调控、可变剪接基因以及剪接形式的识别，并对可变剪接的应用进行了举例。中图分类号：Q75AlternativeRNASplicingQIU各级生物中都存在割裂基因(interruptedgenes)，只是在低等真核生物的基因中割裂基因仅占很小的一部分，但是在高等真核生物基因组中绝大部分都是割裂基因。由于基因是割裂结构而它的mRNA却是非割裂结构，所以初始转录产物就需要进行加T。初始转录产物称为pre—mRNA。具有和基因一样的割裂结构。去除内含子后的成熟mRNA约为2．2kb。内含子的去除过程就称为RNA剪接或剪接mRNA可变位点剪接随着人类基因组测序工作的完成。参与人类基因组计划的六国科学家宣布了有关人类基因组的初步研究结果。其中有一项内容引起了公众和媒体的广泛关注。人类基因为什么不是原来预计的8万一10万个．而是只有3．5万个左右。人类基因组计划首席科学家柯林斯认为。人类基因数比预计的少得多．说明人类在使用基因上很节约．与其他物种相比更高效。与过去一个基因编码一种蛋白的假设相比，看来每个基因平均负责制造3种蛋白。人类不是靠自我开发新基因来获取新功能．而是通过重新编码或扩充已有的可靠资源来达到创新的目的。可变剪接现象的存在正是人类节约使用基因的最好例证。真核基因在结构￡的不连续性是近lO年来生物学上的重大发现之一。而进一步的大量实验表明．对于同一个基因．其剪接位点和拼接方式可以有所改变．从而导致同一个基因可以表达出多个不同的相关蛋白产物，行使不同的生理功能。这就是RNA的可变剪接splicing。AS)。RNA剪接特别是可变剪接是真核基因表达调控研究的重要内容之一。由于RNA的可变剪接不牵涉到遗传信息的永久性改变．所以是真核基冈表达调控中一种比较灵活的方式。同一mRNA前体(pre—mRNA)在产生成熟mRNA的过程中减除作者简介：邱莫寒(1982一)，女，助教，博士，主要研究方向为分内含子的方式可能不同。这种机制最早在1978年由WaiterGillbert首先描述。可变剪接被认为是导致蛋白质功能多样性的蕈要原因之一，它使一个基因可编码多个不同转录产物和蛋白产物⋯。果蝇的Dscam基因是描述AS产生多样性的典型例子。它有4处可变外显子．每个转录每组只提供一个形式，理论七可达到约38000个剪接变体。可变剪接也是产生基因组规模与生物复杂性之间的矛盾根源之一【21。生物复杂性被认为应当以转录组的规模来衡量。规模相差不大的基因组可产生差别巨大的功能状态组。已有实验研究表明，可变剪接在产生受体多样性II．3i、控制调节生长发育¨1等方面起决定性作用。尤其表现在神经系统和免疫系统，这与该类系统的功能多样性和反应敏感性是密切相关的。许多遗传疾病都与剪接繁盛异常紧密相关【3．引。据估计。导致疾病的变异中约15％会影响pre—mRNA的剪接。目前，实验研究的主要方向在于揭示可变剪接的生化机制和罄定参与可变剪接的调控元件及因子舢】。2可变剪接形式的识别真核细胞核内前体mRNA加T通过5’加帽、剪接(移除内含子)、3’末端切割加尾．从而形成成熟的mRNA．成熟的mRNA和hnRNP及其他蛋白质形成复合体输出核外再经过选择性降解参与翻译。这些步骤并不是简单的线性顺序．而是在转录物延伸期和转录同时发生的。从而形成一个大型的“生产链”【7j。单独的受体位点或供体位点根据位点的统计特征已能够得到较正确的预测fsj。而识别AS基冈及其剪接形式所必需的剪接位点对(限定一个内含子的两个位点)的确定还不能做到直接计算预测。目前．可变剪接的生物信息学研究主要依赖于EST、mRNA(cDNA)等转录数据提供的基因结构信息。这峰转录数据只包括外显子的信息。大多数识别方法始于对来自同一基因的EsTs或mRNA序列进行聚类．之后对应于同一基冈的一类序列之间进行比对，其中可能具有相对较大的插入或删除。一般认为，可变剪接有5畜牧与饲料科学2010。31(5)：13—14(成都农业科技职业学院，四川成都611130)关键词：RNA；可变剪接；功能；调控文献标识码：A文章顺序编号：1672-5190(2010)05-0013-02Mo—han。YUNing(ChengduVocationalCollegeofAgricuhm'al611130,China)splicing；function；regulation(