გენური სპლინგის მექანიზმის ხუთი ტიპი

ალტერნატიული შეკვეთა არის ბიომრავალფეროვნების განუყოფელი კომპონენტი. სხვადასხვა სახეობა იყენებს ამ მექანიზმებს მარეგულირებელი ფუნქციების განსახორციელებლად. შერევის მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ მრავალი გენი შეიძლება წარმოიქმნას ერთი გენიდან ინტრონებისა და ექსონების შეხებით. ამასთან, ამ მექანიზმებმა შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა დაავადება, თუ არარეგულირდება. ყველაზე გავრცელებული მექანიზმებია ეზონის გამოტოვება, ურთიერთგამომრიცხავი ეგზონები, ალტერნატიული მიმღები ადგილები, დონორების ალტერნატიული ადგილები და ინტრონის შეკავება.

•••Comstock / Comstock / გეტის სურათები

გაზვიადება არ არის იმის თქმა, რომ ალტერნატიული შეხების გარეშე ბიომრავალფეროვნება შეუძლებელი იქნება. ალტერნატიულ შეკვრას შეუძლია შექმნას მრავალი ცილა ერთი გენიდან. ეს მოქნილობა საშუალებას აძლევს ერთსა და იმავე გენს ხელი შეუწყოს სხვადასხვა ნიშან-თვისებებს. ეს შესაძლებელია ექსონების გამო, რომლებიც არის ნუკლეოტიდების მონაკვეთები, რომლებიც რჩება რნმ – ის პროდუქტში და ინტრონები, რომლებიც ამოღებულია რნმ – ის შეკვრით. ალტერნატიული შეკვეთის მრავალი რეჟიმი არსებობს, რომლებიც ხელს უწყობენ ეუკარიოტებში ბიომრავალფეროვნებას. აქტივატორები, როგორიცაა დაწყების კოდონი AUG, splice საიტზე ხელს უწყობენ შეკვრას. ეს მექანიზმები განსხვავდება თითოეულ სიტუაციაში და ფიქრობენ, რომ არეგულირებენ უჯრედის ფუნქციებს კონკრეტული პირობების საფუძველზე. ამასთან, არასათანადო შეხებამ ასევე შეიძლება ხელი შეუწყოს სხვადასხვა დაავადებებს, მათ შორის კიბოს.

•••Comstock სურათები / Comstock / გეტის სურათები

ეს მექანიზმი ასევე ცნობილია, როგორც კასეტა ექსონი, სადაც ტრანსონების დროს ექსონი გაყოფილია გნიდან. ამის მაგალითია dsx გენი დ. მელანოგასტერი (ხილის ბუზი). მამაკაცებს აქვთ ექსონი 1, 2, 3, 5 და 6, ხოლო ქალებს აქვთ 1, 2, 3 და 4. ეგზონში 4 პოლიადენილაციის სიგნალი იწვევს ტრანსკრიფციის შეჩერებას ამ ეტაპზე. Exon 4 ემატება ქალებს, რადგან ერთ – ერთი აქტივატორი მხოლოდ ქალებშია და არა მამაკაცებში.

•••Thomas Northcut / Lifesize / გეტის სურათები

ურთიერთგამომრიცხავი ექსონების შემთხვევაში, ტრანსკრიფციის დროს ორი ზედიზედ მხოლოდ ექსონიდან მხოლოდ ერთი ინახება. მაგალითად, არის Exon 8a და 8 რეგულირება CaV1.2 კალციუმის არხებში. ტიმოთეს სინდრომის დროს ამ ორი ექსონის ალტერნატიულმა ფორმებმა შეიძლება გამოიწვიოს დაავადების სხვადასხვა სიმპტომები, რაც იწვევს კუნთის შეკუმშვისთვის საჭირო კალციუმის ჰომეოსტაზის მოშლას. ამასთან, ორივე ექსონი პაციენტებში არ შეიძლება არსებობდეს; მხოლოდ ერთი მათგანია გადაწერილი, თუმცა ორივე მათგანია გენში.

•••Comstock / Comstock / გეტის სურათები

გამოყენებულია 3-ე ბოლოს ბოლოში შემაერთებელი კვანძი, იცვლება ქვედა ექსონის 5-ე საზღვარი. მაგალითად, ტრანსფორმატორის (Tra) აქტივატორი ცილა, რომელიც არსებობს D– ს ქალებში. მელანოგასტერი (ხილის ბუზი). Tra- ს ორიგინალური გენი შეიცავს ორ მიმღებ საიტს, სადაც გენის გაყოფა შესაძლებელია ტრანსკრიფციის დროს. მამაკაცი იყენებს მიმღების მიმღებ საიტს, რომელიც მოიცავს ადრეული გაჩერების კოდონს. ეს ქმნის არაფუნქციურ ცილას. ქალი იყენებს მიმღების მიმღებ ადგილს, რაც იწვევს გაჩერების კოდონის ამოკვეთას, როგორც ინტრონის ნაწილს, ქმნის ფორმირებულ Tra ცილას.

•••Comstock სურათები / Comstock / გეტის სურათები

5-ზე ნაკადი კვანძია გამოყენებული და იცვლება 3-ე საზღვარი ზედა დინების ეგზონზე. მიუხედავად იმისა, რომ ალტერნატიული მიმღები ადგილები იწვევს ცილის მიმდევრობის მცირე ვარიაციებს, ალტერნატიული დონორი საიტებმა შეიძლება გამოიწვიოს მკვეთრი განსხვავებები ცილების მიმდევრობასა და სტრუქტურაში, რადგან ამან შეიძლება გამოიწვიოს ჩარჩოების შეცვლა. მაგალითად, შეიძლება იყოს BTNL2 გენის ალტერნატიული დონორი საიტი. ზედა დინების საიტის გამოყენება, დინების მიმართულებით ნაცვლად, იწვევს შემოკლებულ ცილას C- ტერმინალური IgC დომენის ან ტრანსმემბრანული სპირალის გარეშე. ეს იწვევს ქრონიკული ანთებითი დაავადებისადმი მიდრეკილებას.

•••Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images

ეგზონის გამოტოვების მსგავსი, ეგზონი შენარჩუნებულია mRNA– ში, მაგრამ განსხვავებით ეგზონის გამოტოვებისაგან, ექსონს არ გაჰყავს ინტრონები. თუ ინტრონები არსებობდნენ, ისინი ხშირად იშიფრებიან კოდირების რეგიონებში ახლომდებარე ამინომჟავებს შორის ეგზონებით, შეჩერების კოდონით, ან კითხვის ჩარჩოში ცვლა, რამაც გამოიწვია ცილა არაფუნქციური ეს არის ალტერნატიული სპლიკინგის ყველაზე ნაკლებად გავრცელებული მექანიზმი.