2) вырезания последовательностей, комплиментарных интронам, из молекулы пре-мРНК (+)
3) избирательной транскрипции экзонов
4) трансляции областей мРНК, комплиментарных экзонам
Сплайсинг — это посттранскрипционный этап созревания пре-мРНК, при котором из первичного транскрипта удаляются интроны, а соседние экзоны соединяются в непрерывную последовательность зрелой мРНК. Поэтому отмеченный вариант соответствует правильному содержанию процесса; строго терминологически речь должна идти об удалении именно интронных последовательностей из пре-мРНК, а не о вырезании последовательностей, комплементарных интронам .
Основную роль выполняет сплайсосома — рибонуклеопротеиновый комплекс, включающий малые ядерные РНК и белки. Она распознаёт 5′- и 3′-границы интрона, ветвящийся аденозин и полипиримидиновый тракт. В результате двух последовательных реакций трансэтерификации интрон формирует петлю-лассо , удаляется, а экзоны сшиваются. Транскрипция при этом охватывает как экзоны, так и интроны, а трансляции подвергается уже зрелая мРНК, поэтому остальные формулировки не описывают сплайсинг.
Помимо конститутивного сплайсинга, при котором экзонный состав зрелой мРНК стабилен, существует альтернативный сплайсинг. Он позволяет одному гену формировать несколько изоформ белка за счёт выбора различных комбинаций экзонов и является важным механизмом тканеспецифической регуляции экспрессии генов. Нарушения сайтов сплайсинга или регуляторных элементов могут приводить к пропуску экзона, удержанию интрона либо использованию криптических сайтов и иметь клиническое значение при наследственных заболеваниях.
| Признак | Характеристика |
|---|---|
| Место протекания | Преимущественно ядро эукариотической клетки, до транспорта мРНК в цитоплазму |
| Исходный субстрат | Пре-мРНК, содержащая экзоны и интроны |
| Основной комплекс | Сплайсосома из малых ядерных РНК и белков |
| Распознаваемые участки | 5′-донорный сайт, 3′-акцепторный сайт, точка ветвления с аденозином и полипиримидиновый тракт |
| Химический механизм | Две реакции трансэтерификации с образованием интронной структуры типа лассо |
| Итог реакции | Удаление интрона и лигирование соседних экзонов с образованием зрелой мРНК |
| Вариант регуляции | Альтернативный сплайсинг формирует разные изоформы мРНК и белка из одного гена |
Мутации канонических донорных и акцепторных сайтов могут изменять процессинг РНК и приводить к синтезу укороченного или нефункционального белка. Для подтверждения таких нарушений применяют анализ транскриптов, в том числе ОТ-ПЦР и секвенирование кДНК, наряду с исследованием геномной ДНК. Интерпретация варианта в гене должна учитывать не только изменение нуклеотидной последовательности, но и его влияние на сплайсинг. Нарушения созревания мРНК являются одним из механизмов патогенеза многих моногенных заболеваний.