Алтернативно спајање је саставна компонента биодиверзитета. Разне врсте користе ове механизме за извршавање регулаторних функција. Главна предност спајања је у томе што се више протеина може створити од једног гена спајањем интрона и ексона. Међутим, ови механизми такође могу да изазову разне болести ако се оставе нерегулисани. Најчешћи механизми су прескакање ексона, међусобно искључујући егзони, места алтернативних акцептора, места алтернативних донора и задржавање интрона.
Основно разумевање алтернативног спајања
•••Цомстоцк / Цомстоцк / Гетти Имагес
Није претерано рећи да без алтернативног спајања биодиверзитет не би био могућ. Алтернативно спајање може произвести више протеина из једног гена. Ова флексибилност омогућава да исти ген доприноси различитим особинама. То је могуће због ексона, који су делови нуклеотида који остају у РНК производу, и интрона, који се уклањају спајањем РНК. Постоји много начина алтернативног спајања који доприносе биодиверзитету еукариота. Активатори, као што је стартни кодон АУГ, на месту спајања промовишу спајање. Ови механизми се разликују у свакој ситуацији и сматра се да регулишу функције ћелија на основу одређених услова. Међутим, неправилно спајање такође може допринети разним болестима, укључујући рак.
Екон Скиппинг
•••Цомстоцк Имагес / Цомстоцк / Гетти Имагес
Овај механизам познат је и под називом касетни егзон, где се ексон изводи из гена током транскрипције. Пример би био ген дск у Д. меланогастер (воћна мува). Мужјаци имају ексоне 1, 2, 3, 5 и 6, док женке имају 1, 2, 3 и 4. Сигнал полиаденилације у ексону 4 узрокује заустављање транскрипције у том тренутку. Екон 4 се додаје женама због једног од активатора присутних само код жена, а не и код мушкараца.
Међусобно ексклузивни егзони
•••Тхомас Нортхцут / Лифесизе / Гетти Имагес
У случају међусобно искључивих егзона, током транскрипције се задржава само један од два узастопна егзона. Пример је регулација ексона 8а и 8 у калцијумским каналима ЦаВ1.2. У Тимотхи-јевом синдрому, алтернативни облици ова два егзона могу довести до различитих симптома болести, што узрокује поремећај хомеостазе калцијума потребног за контракцију мишића. Међутим, оба егзона не могу постојати код пацијената; само један од њих је транскрибован, иако су оба присутна у гену.
Алтернативна 3 ’прихватљива места
•••Цомстоцк / Цомстоцк / Гетти Имагес
Користи се спојни спој на 3 ’крају, мењајући 5’ границу низводно егзона. Пример је протеин активатор Трансформер (Тра) присутан код жена Д. меланогастер (воћна мува). Оригинални ген за Тра садржи два акцепторска места на којима се ген може раздвојити током транскрипције. Мужјаци користе узводно прихватно место, које укључује кодон за рано заустављање. Ово ствара нефункционални протеин. Женке користе место прихватања низводно, због чега се стоп кодон изрезује као део интрона, формирајући функционални Тра протеин.
Алтернативна 5 ’места донатора
•••Цомстоцк Имагес / Цомстоцк / Гетти Имагес
Користи се спојни спој на 5 ’, мењајући 3’ границу узводног егзона. Док алтернативна акцепторска места доводе до малих варијација у секвенцама протеина, алтернативни донор места могу довести до драстичних разлика у секвенци и структури протеина јер могу да изазову помицања оквира. Пример би био алтернативно донирање на месту донатора гена БТНЛ2. Употреба узводног места, уместо низводног, доводи до скраћеног протеина без Ц-терминалног ИгЦ домена или трансмембранске завојнице. То резултира предиспозицијом за хроничну упалну болест.
Задржавање интрона
•••Аблестоцк.цом/АблеСтоцк.цом/Гетти Имагес
Слично прескакању егзона, егзон се задржава у мРНК, али за разлику од прескакања ексона, егзон није окружен интронима. Ако су интрони и постојали, они су често кодирани у регионима кодирања међу аминокиселинама блиских ексонима, стоп кодоном или померањем оквира за читање због чега протеин постаје нефункционалан. Ово је најмање уобичајени механизам алтернативног спајања.