選択的スプライシング
代替スプライシングは、DNAが複数のタンパク質をコードすることを可能にします。これは、メッセンジャーRNAのエクソンメイクアップを変化させます。
オルタナティブスプライシングでは、転写によって生成されたプレメッセンジャーRNAのエクソンが、RNAスプライシング中に異なる方法で再連結される。
これにより、同じ遺伝子から異なる成熟したメッセンジャーRNAが生成されます。それらは異なるタンパク質に翻訳されます。このように、一つの遺伝子が複数のタンパク質をコードしていることもあります。
代替スプライシングは真核生物では正常である。代替スプライシングは、ゲノムによってコードされるタンパク質の多様性を大幅に増加させます。ヒトでは、マルチエクソニック遺伝子の95%程度が代替スプライシングされています。
代替スプライシングには様々な種類がありますが、最も一般的なのはエクソンスキップです。エクソンは、ある条件下や特定の組織ではmRNAに含まれ、ある条件下ではmRNAから省略されることがあります。特定のスプライス部位の利用を促進するスプライシングアクチベーターと、特定の部位の利用を抑制するスプライシングリプレッサーがあります。新しいタイプの代替スプライシングが発見されつつある。
スプライシングの異常変異は病気で起こる。多くのヒトの遺伝性疾患は、スプライシングの変異に由来しています。また、異常なスプライシングバリアントは、がんの発生に寄与することもあります。スプライシングが機能していないものは、通常、転写後の品質管理によって処理されます。つまり、酵素によって切り刻まれます。
代替スプライシングは、2つのタンパク質アイソフォームを生成します。
多様性の源
代替スプライシング(異なるエクソンの再結合)は、真核生物における遺伝的多様性の主要な源である。ある特定のショウジョウバエ遺伝子(DSCAM)は、38,000種類のmRNAに交互にスプライシングすることができます。
質問と回答
Q:代替スプライシングとは何ですか?
A: 選択的スプライシングとは、転写によって生成されたプレメッセンジャーRNAのエクソンが、RNAスプライシングの際に異なる方法で再結合し、同じ遺伝子から異なる成熟メッセンジャーRNAを生成して、異なるタンパク質に翻訳するプロセスのことをいいます。
Q: 選択的スプライシングはよくあることですか?
A: 選択的スプライシングは真核生物では普通であり、ゲノムがコードするタンパク質の多様性を大きく向上させるものです。ヒトの場合、約95%のマルチエキソン遺伝子が代替スプライシングされています。
Q: 選択的スプライシングにはどのような種類がありますか?
A: 最も一般的な代替スプライシングはエクソンスキッピングで、特定の条件や組織に応じてmRNAにエクソンが含まれたり省略されたりするものです。その他にも、特定の部位の利用を促進したり抑制したりするスプライシング活性化因子や抑制因子があり、また新しいタイプのものも発見されています。
Q: 選択的スプライシングの異常変異は健康にどのような影響を与えるのでしょうか?
A: 選択的スプライシングの異常変異は、遺伝性疾患の原因となったり、がん発症の一因となったりする可能性があります。この過程で生じた働かない産物は、通常、酵素によって切り刻まれる転写後品質管理によって処理されます。
Q:代替スプライシングによって、どのようなタンパク質が作られるのですか?
A: 選択的スプライシングによって、1つの遺伝子が複数のタンパク質をコードすることができ、ゲノムがコードできるタンパク質の多様性が高まります。
Q:代替スプライシングの結果、機能しないものができた場合はどうなるのでしょうか?
A: もし代替スプライシングによって機能しないタンパク質が生じた場合、通常は転写後品質管理によって処理され、酵素によって切り刻まれることになります。