Frage:
Wird beim Spleißen immer die Exon-Ordnung erhalten?
Daniel Standage
2011-12-15 03:22:40 UTC
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Gibt es Fälle, in denen die Spleißmaschinerie eine mRNA konstruiert, in der die Exons nicht in der genomischen 5 '-> 3'-Reihenfolge liegen? Ich bin an solchen Fällen interessiert, egal ob es sich um konstitutives oder alternatives Spleißen handelt.

Wenn Sie Ordnung sagen, meinen Sie so etwas wie Exon 1 - Exon 3 - Exon 2 - Exon 4? oder meinst du ereignisse wie exon überspringen?
Exon-Überspringereignisse behalten die Exon-Reihenfolge bei. Also ... ja, ich meine so etwas wie dein erstes Beispiel.
Während dies bei einer Exonsequenz E1E2E3E4 möglicherweise nicht das ist, was Sie fragen, wird es so aussehen, als ob E1E2E3 und E1E3E2 aus diesem Gen erzeugt werden können, wenn E2 und E4 genau dieselbe Sequenz haben.
Drei antworten:
#1
+16
user49
2011-12-15 04:13:21 UTC
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Nach einer schnellen Literaturrecherche kann ich wie bei GWW keine Literatur gegen dieses Auftreten bereitstellen, obwohl in diesem Artikel von Black (2005) angegeben wird, dass Exons in Multi-Exon-Prä-mRNAs immer in der richtigen Reihenfolge gehalten werden.

Black DL . 2005. Eine einfache Antwort auf ein Spleißproblem. Verfahren der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika 102: 4927–8..

Separate Komponenten des Spleißosoms erkennen Sequenzen am Anfang und Ende jedes Introns zusammen mit ein Verzweigungspunkt Adenin und einige andere konservierte (im Fall von Hefe stark) Regionen stromaufwärts des 3'-Endes. Die Komponenten scheinen sich in einer bestimmten Reihenfolge zusammenzusetzen, die 5 'bis 3' gerichtet ist.

Der allgemeine Konsens scheint zu sein, dass sich das Spleißosom entlang der Prä-mRNA von 5 'bis 3' bewegt, wobei die Introns entfernt werden und Zusammenfügen der Exons, um das reife Transkript zu bilden, das zur Übersetzung bereit ist. Die Introns werden anschließend abgebaut. Im Fall von Eukaryoten ist eine gewisse Verarbeitung erforderlich, um die mRNA aus dem Kern zu den Ribosomen im Zytoplasma zu transportieren.

Die mRNA hätte ein Startcodon nahe dem 5'-Terminus und ein Stoppcodon nahe dem 3'-Terminus. Ende, an den Grenzen des CDS, und es ist mir nicht klar, wie diese Struktur beibehalten werden könnte, wenn die Exon-Reihenfolge nicht der 5'- bis 3'-Assemblage folgt. Ich sollte mir vorstellen, dass das Protein ähnlich wie das Überspringen von Exons beeinflusst werden könnte, was möglicherweise zu einem verkürzten, inaktiven oder ineffektiven Protein führen könnte. Da die Proteinfaltung durch die Wechselwirkungen zwischen den Aminosäuren bestimmt wird, führt jede Änderung der Exonordnung (Sekundärstruktur) wahrscheinlich zu einer anderen Tertiärstruktur

#2
+13
GWW
2011-12-15 03:52:58 UTC
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Ich habe keine Literatur, um dies zu belegen, aber ich bezweifle, dass es (zumindest häufig) vorkommt.

Stellen Sie sich zum Beispiel ein einfaches Drei-Exon-Gen vor. Beim Spleißen von Exon 1 mit Exon 3 würde Exon 2 als Teil des Intron-Lariats herausgeschnitten und anschließend abgebaut. Damit Exon 2 zu Exon 3 gespleißt werden kann, muss entweder zwischen Exon 3 und Exon 2 im Lariat oder einer anderen Kopie der Prä-mRNA gespleißt werden . Dies wird normalerweise als Transspleißen bezeichnet, tritt jedoch nur in speziellen Systemen auf, wie z. B. Spleiß-Leader-Sequenzen in C. elegans .

#3
+5
Alan Boyd
2012-09-13 13:36:24 UTC
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In der Literatur gibt es Hinweise auf das Phänomen des "Exon-Scrambling", nach dem Sie zu fragen scheinen, aber die vorherrschende Ansicht ist, dass der Beweis für diesen Prozess, der aus dem Vergleich von EST-Sequenzen mit Genomsequenzen stammt, dies kann erklärt werden durch Klonieren von Artefakten, die während der EST-Charakterisierung auftreten. Ich stimme mit Sicherheit zu, dass es keine Hinweise auf ein Gen gibt, bei dem die Umlagerung von Exons Teil des normalen Wegs für die mRNA-Erzeugung ist.

Shao et al. (2006) Bioinformatische Analyse der Exon-Wiederholung, des Exon-Scrambling und des Transspleißens beim Menschen. Bioinformatics 22: 692-698

Es gibt auch neuere Hinweise aus der Tiefensequenzierung für die Umlagerung der Exonordnung über zirkuläre RNAs:

Salzman et al. (2012), Zirkuläre RNAs sind die vorherrschende Transkriptisoform aus Hunderten menschlicher Gene in verschiedenen Zelltypen. PLOS ONE 7: e30733 DOI: 10.1371 / journal.pone.0030733

Die meisten menschlichen Prä-mRNAs werden linear gespleißt Moleküle, die die durch die Genomsequenz definierte Exonordnung beibehalten. Durch tiefe Sequenzierung von RNA aus einer Vielzahl normaler und maligner menschlicher Zellen fanden wir RNA-Transkripte von vielen menschlichen Genen, in denen die Exons in einer nicht-kanonischen Reihenfolge angeordnet waren. Statistische Schätzungen und biochemische Assays lieferten starke Beweise dafür, dass ein wesentlicher Teil der gespleißten Transkripte von Hunderten von Genen zirkuläre RNAs sind. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass ein nicht-kanonischer Modus des RNA-Spleißens, der zu einer zirkulären RNA-Isoform führt, ein allgemeines Merkmal des Genexpressionsprogramms in menschlichen Zellen ist.

Übrigens ist es vielleicht erwähnenswert dass im Fall des Lektins Concanavalin A der äquivalente Effekt posttranslational erzeugt wird, wenn sich das Protein umlagert.

Carrington et al. (1985) Die Polypeptidligatur tritt während der posttranslationalen Modifikation von Concanavalin A auf. Nature 313: 64-67



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