Глушитель для сварки Exonic - Exonic splicing silencer
Exonic сплайсинга глушитель (ЕСС) представляет собой короткий участок (обычно 4-18 нуклеотидов) из экзоне и представляет собой цис-регуляторных элементов . Было показано, что набор из 103 гексануклеотидов, известный как FAS-hex3, широко распространен в областях ESS. ESS ингибируют или подавляют сплайсинг пре-мРНК и вносят вклад в конститутивный и альтернативный сплайсинг . Чтобы вызвать эффект сайленсинга, ESSs рекрутируют белки, которые будут отрицательно влиять на основной механизм сплайсинга.
Механизм действия
Сайленсеры экзонного сплайсинга работают, ингибируя сплайсинг пре-мРНК цепей или способствуя пропуску экзонов. Одноцепочечные молекулы пре-мРНК должны иметь сплайсинг интронной и экзонной областей для того, чтобы транслироваться. ESS заглушают сайты сплайсинга, прилегающие к ним, вмешиваясь в компоненты основного сплайсингового комплекса, такие как snRNP , U1 и U2 . Это приводит к тому, что белки, которые отрицательно влияют на сплайсинг, привлекаются к аппарату сплайсинга.
ESS выполняют четыре основные роли:
- ингибирование включения экзона
- ингибирование удержания интрона
- регулирование использования альтернативных 5-дюймовых площадок для монтажа
- регулирование использования альтернативных 3-дюймовых площадок для монтажа
Роль в генетических заболеваниях
Миотоническая дистрофия
Миотоническая дистрофия (МД) наиболее заметно вызывается наследованием нестабильной триплетной экспансии CTG в гене DMPK . У здоровых генотипов существуют две изоформы транскрипта мРНК инсулинового рецептора. Изоформа IR-A лишена экзона 11 и повсеместно экспрессируется в клетках. Изоформа IR-B содержит экзон 11 и экспрессируется в клетках печени, мышц, почек и адипоцитов. У людей с MD, IR-A в больших количествах активируется в скелетных мышцах, что приводит к фенотипу заболевания.
Нуклеотидная последовательность ESS существует в интроне 10 и, как полагают, зависит от триплетного повтора CUG для подавления сплайсинга экзона 11. Подавление сплайсинга экзона 11 приводит к усилению транскрипции изоформы IR-A.
Муковисцидоз
Мутации в гене CFTR ответственны за муковисцидоз . Конкретная мутация происходит в пре-мРНК CFTR и приводит к исключению экзона 9, мРНК, лишенная этого экзона, сворачивает усеченный белок (белок, укороченный мутацией).
Исключение экзона 9 опосредуется полиморфным локусом с вариабельными повторами TG и участками нуклеотидов T - это сокращенно (TG) mT (n). Этот локус является сайленсером сплайсинга экзонов и расположен перед сайтом сплайсинга экзона 9 (сайт 3c). Молчание связано с большим количеством повторов TG и уменьшением протяженности T-повторов (T-участки). Показано, что сочетание обоих этих факторов увеличивает уровни пропуска экзонов.
TDP-43 белок отвечает за физически глушитель сайта сплайсинга экзона , когда он будет принят на работу exonic сплайсинга глушителя (ТГ) мТла (п). TDP-43 представляет собой ДНК-связывающий белок и репрессор, он связывается с повтором TG, вызывая пропуск экзона 9. Роль Т-трактов изучена недостаточно.
Спинальная мышечная атрофия
Спинальная мышечная атрофия вызвана гомозиготной потерей гена SMN1 . У людей есть две изоформы гена SMN (двигательный нейрон выживания), SMN1 и SMN2 . Ген SMN1 производит полный транскрипт, в то время как SMN2 производит транскрипт без экзона 7, что приводит к усеченному белку.
ESS, который способствует фенотипу заболевания, - это нуклеотидная последовательность UAGACA. Эта последовательность возникает, когда мутация C-to-T происходит в положении +6 в экзоне 7 гена SMN2. Эта мутация точки перехода приводит к исключению экзона 7 из транскрипта мРНК, это также единственное различие между генами SMN2 и SMN1.
Считается, что UAGACA ESS работает, разрушая энхансер экзонного сплайсинга и привлекая белки, которые ингибируют сплайсинг, путем связывания последовательностей на экзоне 7.
Атаксия телеангиэкстазия
Мутации в гене ATM ответственны за телеангиэкстазию Ataxia. Эти мутации обычно представляют собой замены одной пары оснований , делеции или микро-вставки. 4-нуклеотидная делеция в интроне 20 гена ATM нарушает экзонный сайленсер сплайсинга и вызывает включение 65-нуклеотидного криптического экзона в зрелый транскрипт. Включение скрытого экзона приводит к усечению белка и атипичным паттернам сплайсинга.