Pre-mRNA Splicing
Geny eukariotyczne składają się z egzonów, które odpowiadają sekwencjom kodującym białka (ex-on oznacza, że ulegają one ekspresji), oraz sekwencji interferencyjnych zwanych intronami (int-ron oznacza ich rolę interferencyjną), które mogą brać udział w regulacji genu, ale są usuwane z pre-mRNA podczas przetwarzania (Rysunek 2). Sekwencje intronowe w mRNA nie kodują funkcjonalnych białek.
Odkrycie intronów było zaskoczeniem dla badaczy w latach 70-tych, którzy spodziewali się, że pre-mRNA będzie określać sekwencje białek bez dalszego przetwarzania, jak to zaobserwowali u prokariotów. Geny wyższych eukariotów bardzo często zawieraj± jeden lub więcej intronów. Regiony te mogą odpowiadać sekwencjom regulatorowym; jednak biologiczne znaczenie posiadania wielu intronów lub bardzo długich intronów w genie jest niejasne. Możliwe, że introny spowalniają ekspresję genów, ponieważ transkrypcja pre-mRNA z dużą ilością intronów trwa dłużej. Alternatywnie, introny mogą być niefunkcjonalnymi pozostałościami sekwencji, które pozostały po fuzji starożytnych genów w toku ewolucji. Przemawia za tym fakt, że oddzielne eksony często kodują oddzielne podjednostki lub domeny białkowe. W przeważającej części, sekwencje intronów mogą być zmutowane bez ostatecznego wpływu na produkt białkowy.
Wszystkie introny pre-mRNA muszą być całkowicie i dokładnie usunięte przed syntezą białka. Jeśli proces ten pomyli się nawet o jeden nukleotyd, ramka odczytu połączonych eksonów przesunie się, a powstałe białko będzie dysfunkcyjne. Proces usuwania intronów i ponownego łączenia eksonów nazywany jest splicingiem (Rysunek 2 i 3). Introny są usuwane i degradowane, gdy pre-mRNA znajduje się jeszcze w jądrze. Splinkowanie zachodzi dzięki mechanizmowi specyficznemu dla sekwencji, który zapewnia, że introny zostaną usunięte, a eksony połączone z dokładnością i precyzją pojedynczego nukleotydu. Splicing pre-mRNA jest przeprowadzany przez kompleksy białek i cząsteczek RNA zwanych spliceosomami (Rysunek 3).
Należy pamiętać, że może być obecnych ponad 70 intronów, a każdy z nich musi przejść proces splicingu – oprócz 5′ cappingu i dodania ogona poli-A – tylko po to, aby wygenerować pojedynczą, zdolną do translacji cząsteczkę mRNA.
.