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대안 적 스 플라이 싱은 생물 다양성의 필수 요소입니다. 다양한 종들이 이러한 메커니즘을 사용하여 규제 기능을 수행합니다. 스 플라이 싱의 주요 장점은 인트론 및 엑손의 스 플라이 싱을 통해 단일 유전자로부터 다수의 단백질이 형성 될 수 있다는 것이다. 그러나 이러한 메커니즘은 규제되지 않은 상태에서 다양한 질병을 유발할 수도 있습니다. 가장 일반적인 메커니즘은 엑손 건너 뛰기, 상호 배타적 인 엑손, 대체 수용체 부위, 대체 도너 부위 및 인트론 보유입니다.
대체 스 플라이 싱의 기본 이해
••• Comstock / Comstock / Getty 이미지대안적인 스 플라이 싱이 없다면 생물 다양성이 가능하지 않다고해도 과언이 아닙니다. 대안 적 스 플라이 싱은 단일 유전자로부터 다수의 단백질을 생산할 수있다. 이러한 유연성으로 인해 동일한 유전자가 다른 특성에 기여할 수 있습니다. 이것은 RNA 산물에 남아있는 뉴클레오티드의 스트레치 인 엑손과 RNA 스 플라이 싱을 통해 제거되는 인트론으로 인해 가능합니다. 진핵 생물에서 생물 다양성에 기여하는 많은 대안 적 접합 방식이있다. 스플 라이스 부위에서 시작 코돈 AUG와 같은 활성화 제는 스 플라이 싱을 촉진한다. 이러한 메커니즘은 각 상황에 따라 다르며 특정 조건에 따라 세포 기능을 조절하는 것으로 생각됩니다. 그러나 부적절한 접합은 암을 포함한 다양한 질병에 기여할 수 있습니다.
엑손 건너 뛰기
이 메카니즘은 카세트 엑손으로도 알려져 있는데, 엑손은 전사 동안 유전자로부터 스 플라이 싱된다. 예를 들어 D. melanogaster (과일 파리)의 dsx 유전자가 있습니다. 수컷은 엑손 1, 2, 3, 5 및 6을 갖는 반면 암컷은 1, 2, 3 및 4를 갖는다. 엑손 4의 폴리아 데 닐화 신호는 그 시점에서 전사를 정지시킨다. 엑손 4는 수컷이 아닌 암컷에만 존재하는 활성화 제 중 하나 때문에 암컷에 첨가된다.
상호 배타적 엑손
••• 토마스 노스 컷 / 라이프 사이즈 / 게티 이미지상호 배타적 인 엑손의 경우, 전사 동안 2 개의 연속 엑손 중 하나만이 유지된다. 예는 CaV1.2 칼슘 채널에서 엑손 8a 및 8의 조절이다. 티모시 증후군에서이 두 엑손의 대체 형태는 질병의 다른 증상을 유발할 수 있으며, 이는 근육 수축에 필요한 칼슘 항상성을 방해합니다. 그러나 두 엑손 모두 환자에게 존재할 수는 없습니다. 둘 다 유전자에 존재하지만, 그들 중 하나만이 전사된다.
대안 3 '수락 자 사이트
3 '끝의 스플 라이스 접합이 사용되어 다운 스트림 엑손의 5'경계가 변경됩니다. D. melanogaster (과일 파리)의 암컷에 존재하는 Transformer (Tra) 활성제 단백질이 그 예입니다. Tra의 원래 유전자는 전사 동안 유전자가 분리 될 수있는 2 개의 수용체 부위를 함유한다. 수컷은 조기 중지 코돈이 포함 된 업스트림 수락 자 사이트를 사용합니다. 이것은 비 기능성 단백질을 형성합니다. 암컷은 다운 스트림 수용체 부위를 사용하는데, 이는 정지 코돈이 인트론의 일부로서 절제되어 기능하는 Tra 단백질을 형성한다.
대안 5 '기증자 사이트
••• Comstock 이미지 / Comstock / Getty 이미지5 '의 스플 라이스 접합이 사용되어 업스트림 엑손의 3'경계가 변경됩니다. 대안적인 수용체 부위는 단백질 서열에서 약간의 변이를 야기하지만, 대안적인 도너 부위는 프레임 시프트를 유발할 수 있기 때문에 단백질 서열 및 구조에 급격한 차이를 초래할 수있다. BTNL2 유전자의 대안 적 공여자 부위 스 플라이 싱이 그 예이다. 하류 부위 대신에 상류 부위를 사용하면 C- 말단 IgC 도메인 또는 막 관통 나선이없는 약화 된 단백질이 생성된다. 이것은 만성 염증성 질환에 걸리기 쉽다.
인트론 보유
엑손 건너 뛰기와 유사하게, 엑손은 mRNA에 유지되지만, 엑손 건너 뛰기와는 달리, 엑손은 인트론 옆에 있지 않다. 인트론이 존재하는 경우, 이들은 종종 엑손에 의한 근접 아미노산, 정지 코돈 또는 판독 프레임의 이동에 의해 코딩 영역에서 코딩되어 단백질이 기능하지 않게된다. 대체 스 플라이 싱의 가장 일반적인 메커니즘입니다.