Alternativní splicing

Z Multimediaexpo.cz

Přehled alternativního splicingu; z jedné pre-mRNA vzniká několik druhů „mature“ mRNA a z nich izoformy proteinů

Alternativní splicing (též alternativní sestřih) je jev, při němž díky různým variantám splicingu z jednoho genu vzniká více bílkovinných produktů. Po přepisu DNA v jádře prochází tzv. primární transkript RNA úpravami, v jejichž rámci se dlouhé nekódující úseky (introny) vystřihují a ostatní sekvence (tzv. exony) je možné spojit různými způsoby. Z výsledných několika RNA vytvořených od jednoho genu tak mohou být syntetizovány různé izoformy daného proteinu. To je právě způsob existence alternativního splicingu.

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. 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.^[1]

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. Hovoří se o 40, 60 ale i o 80 procentech všech lidských genů.^[2] Jedna studie uvádí 2,5–5,4 variant RNA na každý lidský gen.^[2] Rekordmanem však je v tomto ohledu jeden gen (Dscam) octomilek, který má 38 016 sestřihových variant.^[3] 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.^[2] Jedna studie z roku 2003 začíná konstatováním, že „antropocentrismus motivuje lidstvo, aby hledal vysvětlení pro svou relativní komplexitu“.^[4] Naráží tím na to, že člověk má přibližně stejně genů jako ostatní živočichové. 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 axonu a jednu s ním, a v průběhu evoluce ještě tento nový exon poupravit, aby mohl sloužit třeba novému účelu.^[4]

Reference

1. ↑ Mariano A. Garcia-Blanco. Alternative Splicing: Regulation of Fibroblast Growth Factor Receptor (FGFR). In Lennarz,W.J., Lane, M.D.. Encyclopedia of Biological Chemistry , Four-Volume Set, 1-4. [s. l.] : [s. n.]
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2} RÉDEI, George P.. Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics, and Informatics. 3rd Edition. vyd. [s.l.] : Springer, 2008. ISBN 978-1-4020-6753-2.  
3. ↑
4. ↑ ^{4,0 4,1}

Externí odkazy

• Článek a nahrávka o alternativním sestřihu, autor: Jaroslav Petr