Сплайсинг


Сплайсинг
‎Схема расположения кодирующих белок (экзоны, синий цвет) и некодирующих белок (интроны (серый) цвет 3' и 5' нетранслируемые области (зелёный) в гене человека CDK4

Сплайсинг (от англ. splice — сращивать или склеивать концы чего-либо) — процесс вырезания определенных нуклеотидных последовательностей из молекул РНК и соединения последовательностей, сохраняющихся в «зрелой» молекуле, в ходе процессинга РНК. Наиболее часто этот процесс встречается при созревании информационной РНК (мРНК) у эукариот, при этом путём биохимических реакций с участием РНК и белков из мРНК удаляются участки, не кодирующие белок (интроны) и соединяются друг с другом кодирующие аминокислотную последовательность участки — экзоны. Таким образом незрелая пре-мРНК превращается в зрелую мРНК, с которой считываются (транслируются) белки клетки. Большинство генов прокариот, кодирующих белки, не имеют интронов, поэтому у них сплайсинг пре-мРНК встречается редко. У представителей эукариот, бактерий и архей встречается также сплайсинг транспортных РНК (тРНК)[1] и других некодирующих РНК.

Содержание

Введение

Работа Шарпа и Робертса, опубликованная в 1977 году, показала, что гены высших организмов имеют «прерывистую» структуру: кодирующие отрезки гена перемежаются с некодирующей ДНК, которая не используется при экспрессии генов. «Прерывистая» структура гена была обнаружена, когда аденовирусная мРНК была гибридизована с фрагментами одиночной цепи ДНК. В результате выяснилось, что мРНК-участки этих гибридных двухцепочечных молекул мРНК-ДНК содержат 5'- и 3'-концы участков, не обладающие водородными связями. Более длинные отрезки ДНК при гибридизации закольцовывались и образовывали ответвления. Стало ясно, что эти закольцованные участки, содержащие «ненужные» последовательности, извлекаются из пре-мРНК в результате процесса, который и был назван «сплайсингом». Впоследствии было также выяснено, что прерывистая структура крайне широко распространена у эукариотических генов.

Варианты сплайсинга

В природе обнаружены несколько вариантов сплайсинга. Какой из них будет проходить в каждом случае, зависит от структуры интрона и катализатора, необходимого для реакции.

Сплайсосомные интроны

Сплайсосомные интроны часто находятся в генах, кодирующих белки. Для сплайсинга необходимо наличие специальных 3'- и 5' — последовательностей. Важная роль в защите 5'-конца мРНК от деградации экзонуклеазами принадлежит 5'-кэпу. Сплайсинг катализируется сплайсосомой — большим комплексом, состоящим из РНК и белков и включающим пять малых ядерных рибонуклеопротеидов (мяРНП). РНК-составляющая мяРНП взаимодействует с интроном и, возможно, участвует в катализе. Обнаружены два типа сплайсосом (главная и дополнительная), отличающиеся по входящим в их состав мяРНП.

Главная сплайсосома принимает участие в сплайсинге интронов, содержащих гуанин и урацил (GU) в 5' сайте, и аденин и гуанин (AG) в 3' сплайсинг-сайте. Она состоит из мяРНП: U1, U2, U4, U5 и U6.

Альтернативный сплайсинг

Пре-мРНК некоторых генов эукариот могут подвергаться альтернативному сплайсингу. При этом интроны в составе пре-мРНК вырезаются в разных альтернативных комбинациях, при которых вырезаются и некоторые экзоны. Разные варианты альтернативного сплайсинга одной пре-мРНК могут осуществляться в разные периоды развития организма или в разных тканях, а также у разных особей одного вида [2]. Некоторые из продуктов альтернативного сплайсинга пре-мРНК нефункциональны (такой вариант альтернативного сплайсинга осуществляется у дрозофилы при определении пола), но нередко в результате альтернативного сплайсинга пре-мРНК одного гена образуются многочисленные мРНК и их белковые продукты.[3]

Показано, что у человека 94 % генов подвержено альтернативному сплайсингу (у остальных 6 % генов нет интронов). Геном круглого червя Caenorhabditis elegans по количеству генов практически не отличается от генома человека, однако альтернативному сплайсингу подвергаются пре-мРНК только 15 % генов. Таким образом, альтернативный сплайсинг позволяет увеличить разнообразие белковых продуктов генов, не увеличивая пропорционально этому размер генома, в том числе не создавая дополнительных копий генов. Биологический смысл альтернативного сплайсинга для многоклеточных эукариот состоит в том, что он, по-видимому, является ключевым механизмом увеличения разнообразия белков, а также позволяет осуществлять сложную систему регуляции экспрессии генов, в том числе тканеспецифической [4]

См. также

Примечания



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Сплайсинг" в других словарях:

  • Сплайсинг — * сплайсінг * splicing 1. . 2. РНК сплайсинг (РНКпроцессинг, см.): малые ядерные РНК катализируют эксцизию (вырезание) интронов (см.) из молекулы пре иРНК (первичный транскрипт) и лигирование экзонов (см.). В результате создается молекула… …   Генетика. Энциклопедический словарь

  • Сплайсинг — процесс «сшивки» кодирующих участков (экзонов) после вырезания из первичного транскрипта последовательностей, не несущих никакой информации (нитронов). (Источник: «Словарь терминов микробиологии») …   Словарь микробиологии

  • сплайсинг — splicing сплайсинг. Форма процессинга предшественников мРНК у эукариот; в результате С. происходит удаление из молекулы предшественника последовательностей интронов <intron> и ковалентное соединение последовательностей экзонов с… …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • сплайсинг — splaisingas statusas T sritis chemija apibrėžtis RNR brendimo etapas, kurio metu pašalinamos intronų koduojamos sekos ir sujungiamos egzonų koduojamos sekos. atitikmenys: angl. splicing rus. сплайсинг …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • СПЛАЙСИНГ — (от англ. splice соединять, сращивать), удаление из молекулы РНК нитронов (участков РНК, к рые практически не несут генетич. информации) и соединение оставшихся участков, несущих генетич. информацию (экзо нов), в одну молекулу. С. один из этапов… …   Химическая энциклопедия

  • Сплайсинг — форма процессинга предшественников мРНК у эукариот; в результате С. происходит удаление интронов и объединение экзонов в зрелую мРНК …   Словарь по психогенетике

  • Сплайсинг белков — Сплайсинг белков, или белковый сплайсинг внутримолекулярный автокаталитический процесс, происходящий в некоторых белках, при котором внутренняя часть белка (под названием интеин[ru]) выщепляется из белка предшественника с последующим лигированием …   Википедия

  • Сплайсинг белков белковый сплайсинг — Сплайсинг белков, белковый сплайсинг * сплайсінг бялкоў, бялковы с. * protein splicing внутримолекулярный автокаталитический процесс, происходящий в некоторых белках, при котором внутренняя часть белка (интеин) выщепляется из белка… …   Генетика. Энциклопедический словарь

  • Сплайсинг (значения) — Сплайсинг пре мРНК Сплайсинг (информатика) Сплайсинг белков Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи …   Википедия

  • Сплайсинг-вектор — * сплайсінг вектар * splicing vector ретровирусный вектор, содержащий два гена: анализируемый и используемый в качестве селектируемого маркера (напр., neo и dhfr), а также вирусные сайты сплайсинга, позволяющие получать единый РНК транскрипт,… …   Генетика. Энциклопедический словарь

Книги

Другие книги по запросу «Сплайсинг» >>