選択的スプライシングは生物多様性の不可欠な要素です。 さまざまな種がこれらのメカニズムを使用して規制機能を実行します。 スプライシングの主な利点は、イントロンとエクソンのスプライシングによって単一の遺伝子から複数のタンパク質を形成できることです。 ただし、これらのメカニズムは、規制されないままにしておくと、さまざまな病気を引き起こす可能性もあります。 最も一般的なメカニズムは、エクソンスキッピング、相互に排他的なエクソン、代替アクセプターサイト、代替ドナーサイト、およびイントロン保持です。
選択的スプライシングの基本的な理解
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選択的スプライシングがなければ生物多様性はあり得ないと言っても過言ではありません。 選択的スプライシングは、単一の遺伝子から複数のタンパク質を生成することができます。 この柔軟性により、同じ遺伝子が異なる形質に寄与することができます。 これは、RNA産物に残っているヌクレオチドのストレッチであるエクソンとRNAスプライシングによって除去されるイントロンのために可能です。 真核生物の生物多様性に寄与する選択的スプライシングには多くのモードがあります。 スプライス部位の開始コドンAUGなどの活性化因子はスプライシングを促進します。 これらのメカニズムは状況ごとに異なり、特定の条件に基づいて細胞機能を調節すると考えられています。 ただし、不適切なスプライシングは、癌を含むさまざまな病気の原因にもなります。
エクソンスキッピング
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このメカニズムはカセットエクソンとしても知られており、転写中にエクソンが遺伝子からスプライシングされます。 例は、Dのdsx遺伝子です。 ショウジョウバエ（ミバエ）。 男性にはエクソン1、2、3、5、6があり、女性には1、2、3、4があります。 エクソン4のポリアデニル化シグナルにより、転写はその時点で停止します。 エクソン4は、活性化因子の1つが女性にのみ存在し、男性には存在しないため、女性に追加されます。
相互に排他的なエクソン
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相互に排他的なエクソンの場合、2つの連続するエクソンのうちの1つだけが転写中に保持されます。 一例は、CaV1.2カルシウムチャネルにおけるエクソン8aおよび8の調節です。 ティモシー症候群では、これら2つのエクソンの代替形態が病気のさまざまな症状を引き起こす可能性があり、筋肉の収縮に必要なカルシウム恒常性の崩壊を引き起こします。 ただし、両方のエクソンが患者に存在することはできません。 両方とも遺伝子に存在しますが、そのうちの1つだけが転写されます。
代替の3 ’アクセプターサイト
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3 '末端のスプライスジャンクションが使用され、下流のエクソンの5'境界が変更されます。 例は、Dの女性に存在するトランスフォーマー（Tra）アクチベータータンパク質です。 ショウジョウバエ（ミバエ）。 Traの元の遺伝子には、転写中に遺伝子が分裂する可能性のある2つのアクセプター部位が含まれています。 男性は、早期終止コドンを含む上流のアクセプター部位を使用します。 これは非機能的なタンパク質を形成します。 女性は下流のアクセプター部位を使用します。これにより、イントロンの一部として終止コドンが切除され、機能するTraタンパク質が形成されます。
代替の5フィートドナーサイト
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5 'のスプライスジャンクションが使用され、上流のエクソンの3'境界が変更されます。 代替アクセプター部位はタンパク質配列に小さな変化をもたらしますが、代替ドナーは サイトは、タンパク質の配列と構造に劇的な違いをもたらす可能性があります。 フレームシフト。 例としては、BTNL2遺伝子の代替ドナーサイトスプライシングがあります。 下流部位の代わりに上流部位を使用すると、C末端IgCドメインまたは膜貫通ヘリックスのない簡略化されたタンパク質が得られます。 これは慢性炎症性疾患の素因をもたらします。
イントロン保持
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エクソンスキッピングと同様に、エクソンはmRNAに保持されますが、エクソンスキッピングとは異なり、エクソンはイントロンに隣接していません。 イントロンが存在した場合、それらはしばしば、近いアミノ酸の間のコード領域にコードされています。 エクソン、終止コドン、またはリーディングフレームのシフトによってタンパク質が 機能していません。 これは、選択的スプライシングの最も一般的でないメカニズムです。
