Splicing (genetik) apa ia terdiri daripada, jenis



The splicing, atau proses splicing RNA, adalah satu fenomena yang berlaku dalam organisma eukariot selepas transkripsi DNA kepada RNA dan melibatkan pembuangan intron gen, mengekalkan exons. Ia dianggap asas dalam ekspresi gen.

Ia berlaku melalui peristiwa penghapusan ikatan fosfodiester di antara exon dan intron dan pengikatan ikatan antara ekson. Penyambungan berlaku dalam semua jenis RNA, namun ia lebih relevan dalam molekul RNA messenger. Ia juga boleh berlaku dalam molekul DNA dan protein.

Mereka mungkin menjalani susunan atau apa-apa jenis perubahan apabila memasang exo. Acara ini dikenali sebagai splicing alternatif dan mempunyai kesan biologi yang penting.

Indeks

  • 1 Apa itu terdiri daripada??
  • 2 Di mana ia berlaku??
  • 3 jenis
    • 3.1 Jenis splicing RNA
  • 4 Splicing alternatif
    • 4.1 Fungsi
    • 4.2 Splicing dan kanser alternatif
  • 5 Rujukan

Apa itu terdiri daripada??

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

Biologi "dogma" utama melibatkan proses menyalin DNA kepada RNA messenger perantara molekul. Ini seterusnya diterjemahkan ke dalam protein dengan bantuan ribosom.

Walau bagaimanapun, dalam organisma eukariotik urutan gen yang lama terganggu oleh jenis urutan yang tidak perlu untuk gen yang dipersoalkan: introns. Untuk RNA utusan diterjemahkan dengan cekap, intron ini mesti dihapuskan.

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

Di manakah ia berlaku??

Spiceosome adalah kompleks protein besar yang bertanggungjawab untuk memangkinkan langkah splicing. Ia terdiri daripada lima jenis RNA nuklear kecil yang dipanggil U1, U2, U4, U5 dan U6, selain satu siri protein.

Ia berspekulasi bahawa spliceosome menyertai lipat pra-mRNA untuk menyelaraskannya dengan betul ke dua wilayah di mana proses splicing akan berlaku.

Kompleks ini dapat mengiktiraf urutan konsensus yang kebanyakan intron mempunyai hampir 5 'dan 3' berakhir. Perlu diingatkan bahawa gen telah ditemukan di Metazoans yang tidak memiliki urutan ini dan menggunakan satu lagi kumpulan RNA nuklear kecil untuk pengakuan mereka.

Jenis

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

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

Potongan yang dipindahkan dipanggil "intein". Proses ini berlaku secara semula jadi dalam organisma. Biologi molekular telah berjaya membuat pelbagai teknik menggunakan prinsip ini yang melibatkan manipulasi protein.

Dengan cara yang sama, splicing juga berlaku di peringkat DNA. Oleh itu, dua molekul DNA yang sebelumnya dipisahkan dengan mampu mengikat melalui ikatan kovalen.

Jenis splicing RNA

Sebaliknya, bergantung kepada jenis RNA terdapat perbezaan dalam strategi kimia di mana gen dapat menghilangkan intron. Terutama splicing pra-mRNA adalah proses yang rumit, kerana ia melibatkan satu siri langkah yang dikatalisis oleh spliceosome. Secara kimia, proses itu terjadi melalui tindak balas transesterifikasi.

Dalam ragi, sebagai contoh, proses bermula dengan pemecahan rantau 5 'di tapak pengiktirafan, gelung intron-exon "dibentuk oleh ikatan 2'-5'-fosfodiester. Proses ini berterusan dengan pembentukan jurang di 3 rantau dan akhirnya kesatuan kedua ekson berlaku.

Beberapa intron yang mengganggu gen nuklear dan mitokondria boleh melakukan splicing tanpa memerlukan enzim atau tenaga, tetapi melalui tindak balas transesterifikasi. Fenomena ini diperhatikan di dalam badan Tetrahymena thermophila.

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

Splicing alternatif

Pada manusia, telah dilaporkan terdapat kira-kira 90,000 protein yang berlainan dan sebelum ini dianggap bahawa harus ada bilangan gen yang serupa.

Dengan ketibaan teknologi baru dan projek genom manusia, kita menyimpulkan bahawa kita hanya mempunyai kira-kira 25,000 gen. Jadi bagaimana mungkin kita mempunyai begitu banyak protein?

Exon tidak dapat dipasang dalam susunan yang sama di mana mereka ditranskripsikan ke RNA, tetapi mereka diatur dengan membentuk kombinasi novel. Fenomena ini dikenali sebagai splicing alternatif. Atas sebab ini satu gen yang ditranskripsikan boleh menghasilkan lebih daripada satu jenis protein.

Ketidakseimbangan antara bilangan protein dan jumlah gen telah dijelaskan pada tahun 1978 oleh penyelidik Gilbert, meninggalkan konsep tradisional "untuk gen ada protein".

Fungsi

Untuk Kelemen et al (2013) "salah satu fungsi acara ini adalah untuk meningkatkan kepelbagaian mRNAs, selain daripada mengawal selia hubungan antara protein, antara protein dan asid nukleik dan protein dan antara membran."

Menurut pengarang ini, "splicing alternatif bertanggungjawab untuk mengatur penyetempatan protein, sifat enzimatik dan interaksi dengan ligan." Ia juga berkaitan dengan proses pembezaan sel dan perkembangan organisma.

Berdasarkan evolusi, ia seolah-olah menjadi mekanisme penting untuk perubahan, kerana sebahagian besar organisma eukaryotic yang tinggi telah didapati mengalami peristiwa splicing yang tinggi. Di samping memainkan peranan penting dalam pembezaan spesies dan dalam evolusi genom.

Splicing dan kanser alternatif

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

Itulah sebabnya splicing alternatif telah dicadangkan sebagai penanda biologi novel untuk keadaan yang tidak normal dalam sel. Begitu juga, jika kita dapat memahami dengan teliti asas mekanisme yang mana penyakit itu berlaku, kita boleh mencadangkan penyelesaian untuk mereka.

Rujukan

  1. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya balik.
  2. De Conti, L., Baralle, M., & Buratti, E. (2013). Exon dan definisi intron dalam splicing pra-mRNA. Ulasan Disiplin Wiley: RNA, 4(1), 49-60.
  3. Kelemen, O., Convertini, P., Zhang, Z., Wen, Y., 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. Roy, B., Haupt, L.M., & Griffiths, L.R. (2013). Kajian: Splicing Alternatif (AS) Gen Sebagai Pendekatan untuk Menjana Kompleks Protein. Genomik semasa, 14(3), 182-194.
  6. Vila-Perelló, M., & Muir, T. W. (2010). Aplikasi Biologi Splicing Protein. Sel, 143(2), 191-200.
  7. Liu, J., Zhang, J., Huang, B., & Wang, X. (2015). Mekanisme splicing alternatif dan aplikasinya dalam diagnosis dan rawatan leukemia. Jurnal Cina Makmal Perubatan, 38 (11), 730-732.