close
Kontent qismiga oʻtish

RNK splaysingi

Vikipediya, erkin ensiklopediya

RNK splaysingi — molekulyar biologiyadagi jarayon boʻlib, bunda yangi hosil boʻlgan informatsion RNK oʻtmishdoshi (pre-iRNK) transkripti yetuk informatsion RNKga (iRNK) aylantiriladi. Bu jarayon barcha intronlarni (RNKning kodlanmaydigan qismlari) olib tashlash va ekzonlarni (kodlanadigan qismlar) qayta biriktirish (splaysing) orqali amalga oshadi. Yadroda kodlangan genlar uchun splaysing yadroda transkripsiya davomida yoki undan darhol keyin sodir boʻladi. Intronlarni oʻz ichiga olgan eukariotik genlar uchun splaysing odatda oqsilga translyatsiya qilinishi mumkin boʻlgan iRNK molekulasini yaratish uchun zarurdir. Koʻplab eukariotik intronlar uchun splaysing splayseosoma — kichik yadroviy ribonukleoproteinlar (snRNPlar) kompleksi tomonidan katalizlanadigan reaksiyalar ketma-ketligida amalga oshadi. Shuningdek, oʻz-oʻzidan splaysinglanuvchi intronlar, yaʼni oʻzlarining ota-ona RNK molekulasidan ajralib chiqishini katalizlay oladigan ribozimlar ham mavjud. Transkripsiya, splaysing va translyatsiya jarayoni gen ekspressiyasi deb ataladi va bu molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi hisoblanadi.

BERJAYA
RNK splaysingi jarayoni

Splaysing yoʻllari

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Tabiatda RNK splaysingining bir necha usullari mavjud; splaysing turi splaysinglanadigan intronning tuzilishiga va splaysing sodir boʻlishi uchun talab etiladigan katalizatorlarga bogʻliq.

Splayseosoma kompleksi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Intronlar

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Intron soʻzi intragenic region (gen ichki hududi)[1] va intracistron[2] atamalaridan kelib chiqqan boʻlib, genning ikki ekzoni orasida joylashgan DNK segmentini anglatadi. Intron atamasi ham gen ichidagi DNK ketma-ketligiga, ham ishlov berilmagan RNK transkriptidagi mos keluvchi ketma-ketlikka nisbatan qoʻllaniladi. RNKga ishlov berish yoʻlining bir qismi sifatida intronlar transkripsiyadan soʻng qisqa vaqt ichida yoki u bilan bir vaqtda RNK splaysingi orqali olib tashlanadi.[3] Intronlar koʻpchilik organizmlar va koʻplab viruslarning genlarida uchraydi. Ular turli xil genlarda, jumladan oqsillar, ribosomal RNK (rRNK) va transport RNK (tRNK) hosil qiluvchi genlarda joylashishi mumkin.[4]

Intronlar ichida splaysing uchun donor sayti (intronning 5' uchi), tarmoqlanish sayti (intronning 3' uchiga yaqin) va akseptor sayti (intronning 3' uchi) talab qilinadi. Splaysing donor sayti intronning 5' uchida deyarli oʻzgarmas GU ketma-ketligini oʻz ichiga oladi va bu kattaroq, kamroq konservativ hudud ichida joylashgan boʻladi. Intronning 3' uchidagi splaysing akseptor sayti intronni deyarli oʻzgarmas AG ketma-ketligi bilan yakunlaydi. AG dan yuqori oqimda (5' tomonga) pirimidinlarga (C va U) boy hudud yoki polipirimidin trakt mavjud. Polipirimidin traktidan yana yuqori oqimda sirtmoq (lariat) hosil boʻlishida ishtirok etadigan adenin nukleotidini oʻz ichiga olgan tarmoqlanish nuqtasi joylashgan.[5][6] Intron uchun konsensus ketma-ketlik (IUPAC nuklein kislota notatsiyasida) quyidagicha: G-G-[kesish]-G-U-R-A-G-U (donor sayti) ... intron ketma-ketligi ... Y-U-R-A-C (akseptor saytidan 20-50 nukleotid yuqoridagi tarmoqlanish ketma-ketligi) ... Y-boy-N-C-A-G-[kesish]-G (akseptor sayti).[7] Biroq, intron splaysing elementlarining oʻziga xos ketma-ketligi va tarmoqlanish nuqtasi hamda eng yaqin 3' akseptor sayti oʻrtasidagi nukleotidlar soni splaysing saytini tanlashga taʼsir qilishi qayd etilgan.[8][9] Shuningdek, asosiy DNKdagi nuqtali mutatsiyalar yoki transkripsiya davomidagi xatolar transkriptning odatda splaysing qilinmaydigan qismida yashirin splaysing saytini faollashtirishi mumkin. Bu ekzonning bir qismi yoʻqolgan yetuk informatsion RNK hosil boʻlishiga olib keladi. Shu tariqa, odatda faqat bitta aminokislotaga taʼsir qilishi mumkin boʻlgan nuqtali mutatsiya yakuniy oqsilda deletsiya yoki qisqarish sifatida namoyon boʻlishi mumkin.

BERJAYA
Pre-iRNKdagi Intron Ekzon Chegarasi 1 - 3' Splaysing sayti 2 - Polipirimidin trakt 3 - Tarmoqlanish sayti 4 - 5' splaysing sayti

Hosil boʻlishi va faolligi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Splaysing beshta kichik yadroviy ribonukleoprotein (snRNPlar)dan tashkil topgan yirik RNK-oqsil kompleksi — splayseosoma tomonidan katalizlanadi. Splayseosomaning yigʻilishi va faolligi pre-iRNK transkripsiyasi davomida sodir boʻladi. snRNPlarning RNK komponentlari intron bilan oʻzaro taʼsirlashadi va kataliz jarayonida ishtirok etadi. Tarkibida turli xil snRNPlar boʻlgan ikki turdagi splayseosomalar (asosiy va kichik) aniqlangan.

  • Asosiy splayseosoma 5' splaysing saytida GU va 3' splaysing saytida AG saqlovchi intronlarni splaysing qiladi. U U1, U2, U4, U5 va U6 snRNPlaridan tashkil topgan boʻlib, yadroda faoldir. Bundan tashqari, splayseosomaning yigʻilishi uchun U2 kichik yadroviy RNK yordamchi omili 1 (U2AF35), U2AF2 (U2AF65)[10] va SF1 kabi bir qator oqsillar talab etiladi.[6][11] Splayseosoma splaysing jarayonida turli komplekslarni hosil qiladi:[12]
  • Kompleks E
    • U1 snRNP intronning 5' splaysing saytidagi GU ketma-ketligiga bogʻlanadi;
    • Splaysing omili 1 intron tarmoqlanish nuqtasi ketma-ketligiga bogʻlanadi;
    • U2AF1 intronning 3' splaysing saytiga bogʻlanadi;
    • U2AF2 polipirimidin traktiga bogʻlanadi;[13]
  • Kompleks A (pre-splayseosoma)
    • U2 snRNP SF1 ni siqib chiqaradi va tarmoqlanish nuqtasi ketma-ketligiga bogʻlanadi hamda ATF gidrolizlanadi;
  • Kompleks B (pre-katalitik splayseosoma)
    • U5/U4/U6 snRNP trimeri bogʻlanadi va U5 snRNP 5' saytdagi ekzonlarga, U6 esa U2 ga bogʻlanadi;
  • Kompleks B*
    • U1 snRNP ajralib chiqadi, U5 ekzondan intronga koʻchadi va U6 5' splaysing saytiga bogʻlanadi;
  • Kompleks C (katalitik splayseosoma)
    • U4 ajralib chiqadi, U6/U2 transesterifikatsiyani katalizlaydi, bu intronning 5'-uchini introndagi A ga bogʻlanishiga va sirtmoq (lariat) hosil qilishiga olib keladi, U5 3' splaysing saytida ekzonga bogʻlanadi va 5' sayt qirqilib, sirtmoq shakllanishiga olib keladi;
  • Kompleks C* (post-splayseosoma kompleksi)
    • U2/U5/U6 sirtmoqqa bogʻlangan holda qoladi va 3' sayt qirqiladi hamda ekzonlar ATF gidrolizi yordamida birlashtiriladi. Splaysing qilingan RNK ajralib chiqadi, sirtmoq ajraladi va parchalanadi,[14] snRNPlar esa qayta ishlanadi.
Splaysingning bu turi kanonik splaysing yoki sirtmoq yoʻli deb ataladi va splaysing jarayonlarining 99% dan ortigʻini tashkil qiladi. Aksincha, intronning yondosh ketma-ketliklari GU-AG qoidasiga amal qilmasa, nokanonik splaysing sodir boʻladi (quyida "kichik splayseosoma"ga qarang).[15]
  • Kichik splayseosoma asosiy splayseosomaga juda oʻxshash, ammo u turli xil splaysing sayti ketma-ketliklariga ega boʻlgan noyob intronlarni splaysing qiladi. Kichik va asosiy splayseosomalar bir xil U5 snRNPga ega boʻlsa-da, kichik splayseosoma U1, U2, U4 va U6 uchun funksional jihatdan oʻxshash, ammo farqli snRNPlarga ega boʻlib, ular mos ravishda U11, U12, U4atac va U6atac deb ataladi.[16]

Rekursiv splaysing

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Koʻpgina hollarda splaysing intronlarni iRNK oʻtmishdoshi transkriptlaridan yaxlit birlik sifatida olib tashlaydi. Biroq, baʼzi hollarda, ayniqsa juda uzun intronli iRNKlarda splaysing bosqichma-bosqich amalga oshiriladi: intronning bir qismi olib tashlanadi va qolgan intron keyingi bosqichda splaysing qilinadi. Bu holat birinchi marta meva pashshasi Drosophila melanogasterning Ultrabithorax (Ubx) genida va boshqa bir nechta Drosophila genlarida aniqlangan, ammo odamlarda ham shunday holatlar qayd etilgan.[17][18]

Trans-splaysing

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Trans-splaysing — bu intronlar yoki outronlarni olib tashlaydigan va bitta RNK transkriptida boʻlmagan ikki ekzonni birlashtiradigan splaysing shaklidir.[19] Trans-splaysing ikki xil endogen pre-iRNKlar oʻrtasida yoki endogen va ekzogen (masalan, viruslardan) yoxud sunʼiy RNKlar oʻrtasida sodir boʻlishi mumkin.[20]

Oʻz-oʻzidan splaysing

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Oʻz-oʻzidan splaysing ribozim hosil qiladigan noyob intronlar uchun xos boʻlib, bunda splayseosoma funksiyalari faqat RNKning oʻzi tomonidan bajariladi. Oʻz-oʻzidan splaysinglanuvchi intronlarning uch turi mavjud: I guruh, II guruh va III guruh. I va II guruh intronlari hech qanday oqsil talab qilmasdan splayseosomaga oʻxshash tarzda splaysingni amalga oshiradi. Bu oʻxshashlik I va II guruh intronlari splayseosoma bilan evolyutsion jihatdan bogʻliq boʻlishi mumkinligini koʻrsatadi. Oʻz-oʻzidan splaysing juda qadimiy jarayon boʻlishi va oqsillar paydo boʻlishidan oldingi RNK dunyosida mavjud boʻlgan boʻlishi mumkin.

I guruh intronlarining splaysing mexanizmi ikkita transesterifikatsiya bilan tavsiflanadi:

  1. Erkin guanin nukleozidi yoki nukleotid kofaktori (GMF, GDF, GTF)ning 3'OH guruhi 5' splaysing saytidagi fosfatga hujum qiladi.
  2. 5' ekzonning 3'OH guruhi nukleofilga aylanadi va ikkinchi transesterifikatsiya natijasida ikki ekzon birlashadi.

II guruh intronlarining splaysing mexanizmi (ikkita transesterifikatsiya reaksiyasi) quyidagicha:

  1. Introndagi oʻziga xos adenozinning ("tarmoqlanish nuqtasi") 2'OH guruhi 5' splaysing saytiga hujum qiladi va shu bilan sirtmoq (lariat) hosil qiladi.
  2. 5' ekzonning 3'OH guruhi 3' splaysing saytida ikkinchi transesterifikatsiyani ishga tushiradi va ekzonlarni birlashtiradi.

I va II guruh intronlari splaysing reaksiyasini katalizlash uchun katalitik markazda ikkita magniy ionidan foydalanadi, bu splayseosoma tomonidan qoʻllaniladigan katalitik mexanizm bilan bir xildir.[21] Batafsil strukturaviy tavsiflar shuni koʻrsatadiki, II guruh introni tarmoqlanish nuqtasi adenozinini tanib olish va transesterifikatsiyaning ikki bosqichi davomidagi strukturaviy dinamika boʻyicha splayseosomaga sezilarli darajada oʻxshashliklarga ega.[22]

tRNK splaysingi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

tRNK (shuningdek, tRNKsimon) splaysingi splaysingning yana bir noyob shakli boʻlib, odatda tRNKda sodir boʻladi. Splaysing reaksiyasi splayseosoma va oʻz-oʻzidan splaysing yoʻllaridan farqli biokimyoni oʻz ichiga oladi.

Achitqi Saccharomyces cerevisiaeda TSEN54, TSEN2, TSEN34 va TSEN15dan tashkil topgan achitqi tRNK splaysing endonukleaza geterotetrameri pre-tRNKni akseptor halqasidagi ikki joydan qirqib, 2',3'-siklik fosfodiester guruhi bilan tugaydigan 5'-yarim tRNK va 5'-gidroksil guruhi bilan tugaydigan 3'-yarim tRNK hamda chiqindi intronni hosil qiladi.[23] Keyin achitqi tRNK kinazasi adenozin trifosfat yordamida 5'-gidroksil guruhini fosforillaydi. Achitqi tRNK siklik fosfodiesterazasi siklik fosfodiester guruhini qirqib, 2'-fosforillangan 3' uchni hosil qiladi. Achitqi tRNK ligazasi 3'-yarmining 5' uchiga adenozin monofosfat guruhini qoʻshadi va ikki yarimni birlashtiradi.[24] Soʻngra NAD-bogʻliq 2'-fosfotransferaza 2'-fosfat guruhini olib tashlaydi.[25][26]

SOS splaysingi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

SOS splaysingi Caenorhabditis elegansda kashf etilgan boʻlib, u yerda iRNKlardan transpozonlarni (TE) olib tashlash orqali genlarni DNK-transpozon vositachiligidagi buzilishlardan himoya qiladi. Bu jarayon odamlarda ham sodir boʻladi va splayseosomadan mustaqil ravishda ishlaydi. SOS splaysingi uchun uchta oqsil talab qilinadi: AKAP17A (iRNK bogʻlovchi oqsil), RTCB (RNK ligaza) va CAAP1 (RTCB va AKAP17Ani bogʻlaydi).[27]

Evolyutsiya

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Splaysing hayotning barcha uch domenida uchraydi, biroq splaysingning koʻlami va turlari asosiy boʻlimlar oʻrtasida juda farq qilishi mumkin. Eukariotlar koʻplab oqsil kodlovchi informatsion RNKlarni va baʼzi kodlanmaydigan RNKlarni splaysing qiladi. Prokariotlar esa, aksincha, kodlanmaydigan RNKlarni splaysing qiladi. Bu ikki guruh organizmlar oʻrtasidagi yana bir muhim farq shundaki, prokariotlarda splayseosoma yoʻli butunlay mavjud emas.

Splayseosoma intronlari barcha turlarda saqlanib qolmaganligi sababli, splayseosoma splaysingi qachon paydo boʻlganligi haqida bahslar mavjud. Ikkita model taklif qilingan: intron kech va intron erta modellari (qarang: intron evolyutsiyasi).

Splaysing xilma-xilligi
EukariotlarProkariotlar
Splayseosomali+−
Oʻz-oʻzidan splaysing++
tRNK++

Biokimyoviy mexanizm

[tahrir | manbasini tahrirlash]
BERJAYA
Splaysingning ikki bosqichli biokimyosini koʻrsatuvchi diagramma

Splayseosoma splaysingi va oʻz-oʻzidan splaysing ikki bosqichli biokimyoviy jarayonni oʻz ichiga oladi. Ikkala bosqich ham RNK nukleotidlari oʻrtasida sodir boʻladigan transesterifikatsiya reaksiyalaridan iborat. tRNK splaysingi esa bundan mustasno va transesterifikatsiya orqali sodir boʻlmaydi.[28]

Splayseosoma va oʻz-oʻzidan splaysing transesterifikatsiya reaksiyalari ikkita ketma-ket transesterifikatsiya reaksiyasi orqali amalga oshadi. Birinchidan, splayseosoma yigʻilishi davomida aniqlangan intron ichidagi maxsus tarmoqlanish nuqtasi nukleotidining 2'OH guruhi intronning 5' splaysing saytidagi birinchi nukleotidga nukleofil hujum qiladi va sirtmoq oraliq mahsulotini hosil qiladi. Ikkinchidan, ajralib chiqqan 5' ekzonning 3'OH guruhi intronning 3' splaysing saytidagi oxirgi nukleotiddan keyingi birinchi nukleotidga nukleofil hujum qiladi, natijada ekzonlar birlashadi va intron sirtmogʻi ajralib chiqadi.[29]

Muqobil splaysing

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Koʻpgina hollarda splaysing jarayoni bitta iRNKning ekzon tarkibini oʻzgartirish orqali bir qator noyob oqsillarni yaratishi mumkin. Bu hodisa muqobil splaysing deb ataladi. Muqobil splaysing turli yoʻllar bilan sodir boʻlishi mumkin. Ekzonlar uzaytirilishi yoki tushirib qoldirilishi, yoxud intronlar saqlanib qolishi mumkin. Hisob-kitoblarga koʻra, koʻp ekzonli genlardan olingan transkriptlarning 95 foizi muqobil splaysingga uchraydi va uning baʼzi holatlari toʻqimaga xos tarzda va/yoki maxsus hujayra sharoitlarida sodir boʻladi.[30] Yuqori oʻtkazuvchanlikka ega iRNK sekvenlash texnologiyasining rivojlanishi muqobil splaysing izoformalarining ekspressiya darajalarini miqdoriy baholashga yordam beradi. Toʻqimalar va hujayra liniyalari boʻylab differensial ekspressiya darajalari ushbu izoformalar funksiyalarini bashorat qilish uchun hisoblash yondashuvlarini ishlab chiqishga imkon berdi.[31][32]

Ushbu murakkablikni hisobga olgan holda, pre-iRNK transkriptlarining muqobil splaysingi pre-iRNK transkriptining oʻzidagi sis-taʼsir qiluvchi saytlar yoki "elementlar" (kuchaytirgichlar va soʻndirgichlar) bilan bogʻlanadigan trans-taʼsir qiluvchi oqsillar (aktivatorlar va repressorslar) tizimi tomonidan boshqariladi. Ushbu oqsillar va ularning tegishli bogʻlanish elementlari maʼlum bir splaysing saytidan foydalanishni ragʻbatlantiradi yoki kamaytiradi. Bogʻlanish oʻziga xosligi sis-elementlarning ketma-ketligi va tuzilishidan kelib chiqadi, masalan, OIV-1 da koʻplab donor va akseptor splaysing saytlari mavjud. Turli splaysing saytlari orasida 3' akseptor sayti boʻlgan ssA7 uchta stvol-sirtmoq tuzilishiga, yaʼni intron splaysing soʻndirgichi (ISS), ekzon splaysing kuchaytirgichi (ESE) va ekzon splaysing soʻndirgichi (ESSE3) ga aylanadi. Intron splaysing soʻndirgichining eritmadagi tuzilishi va uning hnRNPA1 oqsili bilan oʻzaro taʼsiri oʻziga xos tanib olish haqida tushuncha beradi.[33] Biroq, muqobil splaysingning murakkabligini oshirgan holda, tartibga soluvchi omillarning taʼsiri koʻpincha joylashuvga bogʻliqligi qayd etilgan. Masalan, intronli kuchaytirgich elementi bilan bogʻlanganda splaysing aktivatori boʻlib xizmat qiladigan splaysing omili ekzon kontekstida oʻzining splaysing elementiga bogʻlanganda repressor boʻlib xizmat qilishi mumkin va aksincha.[34] Kuchaytirgich va soʻndirgich elementlarining joylashuvga bogʻliq taʼsiridan tashqari, tarmoqlanish nuqtasining joylashuvi (yaʼni, eng yaqin 3' akseptor saytidan yuqori oqimdagi masofa) ham splaysingga taʼsir qiladi.[8] Pre-iRNK transkriptining ikkilamchi tuzilishi ham splaysingni tartibga solishda rol oʻynaydi, masalan, splaysing elementlarini birlashtirish yoki splaysing omili uchun bogʻlanish elementi boʻlib xizmat qiladigan ketma-ketlikni toʻsib qoʻyish orqali.[35][36]

RNK splaysingida yadro spekllarining roli

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Pre-iRNK splaysingi butun yadro boʻylab amalga oshiriladi va yetuk iRNK hosil boʻlgach, u translyatsiya uchun sitoplazmaga tashiladi. Oʻsimlik va hayvon hujayralarida yadro spekllari splaysing omillari yuqori konsentratsiyada boʻlgan hududlardir. Bir vaqtlar bu spekllar splaysing omillari uchun oddiy saqlash markazlari deb hisoblangan. Biroq, hozirgi kunda yadro spekllari splaysing omillarini ularga jismonan yaqin joylashgan genlar atrofida toʻplashga yordam berishi aniqlangan. Spekllardan uzoqroqda joylashgan genlar ham transkripsiya va splaysing qilinishi mumkin, ammo ularning splaysingi spekllarga yaqinroq boʻlganlarga qaraganda kamroq samaralidir. Hujayralar splaysing orqali genlar ekspressiyasini modulyatsiya qilish mexanizmi sifatida genlarning yadro spekllariga nisbatan genomik joylashuvini oʻzgartirishi mumkin.[37]

OIV integratsiyasida splaysing/muqobil splaysingning roli

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Splaysing jarayoni OIV integratsiyasi bilan bogʻliq, chunki OIV-1 yuqori darajada splaysing qilinadigan genlarni nishonga oladi.[38]

DNK shikastlanishiga splaysing javobi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

DNK shikastlanishi splaysing omillarining post-translyatsion modifikatsiyasi, joylashuvi, ekspressiyasi va faolligini oʻzgartirish orqali ularga taʼsir qiladi.[39] Bundan tashqari, DNK shikastlanishi koʻpincha splaysingning transkripsiya bilan bogʻliqligiga xalaqit berish orqali splaysingni buzadi. DNK shikastlanishi DNK reparatsiyasi bilan chambarchas bogʻliq boʻlgan genlarning splaysingi va muqobil splaysingiga ham taʼsir qiladi.[39] Masalan, DNK shikastlanishlari Brca1 va Ercc1 DNK reparatsiyasi genlarining muqobil splaysingini modulyatsiya qiladi.

Splaysingning eksperimental manipulyatsiyasi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Splaysing hodisalarini sterik toʻsuvchi antisens oligolar, masalan, Morfolinolar yoki Peptid nuklein kislotalarni snRNP bogʻlanish saytlariga, sirtmoqni yopuvchi tarmoqlanish nukleotidiga[40] yoki splaysingni tartibga soluvchi element bogʻlanish saytlariga bogʻlash orqali eksperimental tarzda oʻzgartirish mumkin.[41][42][43]

Splaysingni modulyatsiya qilish uchun antisens oligonukleotidlardan foydalanish splaysing nuqsonlari keltirib chiqaradigan turli genetik kasalliklar uchun terapevtik strategiya sifatida katta umid koʻrsatdi.[44]

Soʻnggi tadqiqotlar shuni koʻrsatdiki, RNK splaysingi turli xil epigenetik modifikatsiyalar, jumladan DNK metilatsiyasi va giston modifikatsiyalari orqali tartibga solinishi mumkin.[45]

Splaysing xatolari va oʻzgaruvchanlik

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Barcha kasallik keltirib chiqaruvchi mutatsiyalarning uchdan bir qismi splaysingga taʼsir qilishi taxmin qilingan.[34] Keng tarqalgan xatolarga quyidagilar kiradi:

  • Splaysing saytining mutatsiyasi ushbu sayt funksiyasining yoʻqolishiga olib keladi. Bu muddatidan oldin stop kodonning paydo boʻlishiga, ekzonning yoʻqolishiga yoki intronning kiritilishiga olib keladi.
  • Splaysing sayti mutatsiyasi oʻziga xoslikni kamaytiradi. Bu splaysing joyining oʻzgarishiga, aminokislotalarning kiritilishi yoki tushib qolishiga yoki katta ehtimol bilan oʻqish ramkasining buzilishiga olib kelishi mumkin.
  • Splaysing saytining siljishi kutilganidan koʻproq RNKning kiritilishi yoki chiqarib tashlanishiga olib keladi, natijada uzunroq yoki qisqaroq ekzonlar hosil boʻladi.

Garchi koʻplab splaysing xatolari Nonsens-vositachiligidagi iRNK parchalanishi (NMD) deb ataladigan hujayra sifatini nazorat qilish mexanizmi tomonidan himoyalangan boʻlsa-da,[46] yuqorida aytib oʻtilganidek, bir qator splaysing bilan bogʻliq kasalliklar ham mavjud.[47]

iRNK splaysingidagi allel farqlari genetik kasalliklarga moyillikka qoʻshgan hissasi bilan bir qatorda, molekulyar darajadagi fenotipik xilma-xillikning keng tarqalgan va muhim manbai boʻlishi mumkin. Darhaqiqat, odamlarda oʻtkazilgan genom miqyosidagi tadqiqotlar allelga xos splaysingga uchraydigan bir qator genlarni aniqladi.

Oʻsimliklarda suv bosish stressiga chidamlilikning oʻzgaruvchanligi glyukoneogenez va boshqa jarayonlar bilan bogʻliq transkriptlarning stress taʼsirida muqobil splaysingi bilan bogʻliqligi aniqlangan.[48]

Oqsil splaysingi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

RNKdan tashqari, oqsillar ham splaysingga uchrashi mumkin. Garchi biomolekulyar mexanizmlar har xil boʻlsa-da, tamoyil bir xil: oqsilning intronlar oʻrniga inteinlar deb ataladigan qismlari olib tashlanadi. Ekzonlar oʻrniga eksteinlar deb ataladigan qolgan qismlar birlashtiriladi. Oqsil splaysingi bakteriyalar, arxeyalar, oʻsimliklar, achitqi va odamlarni oʻz ichiga olgan turli xil organizmlarda kuzatilgan.[49]

Splaysing va sirkulyar RNKlar genezisi

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Teskari splaysingning mavjudligi birinchi marta 2012-yilda taklif qilingan.[50] Bu teskari splaysing ekzonning 3' chegarasi va yuqori oqimda joylashgan ekzonning 5' chegarasi oʻrtasidagi aniq bogʻlanish natijasida hosil boʻladigan sirkulyar (halqasimon) RNKlar genezisini tushuntiradi.[51] Ushbu ekzonli sirkulyar RNKlarda bogʻlanish klassik 3'-5' bogʻlanishdir.

Splaysing paytida intronli ketma-ketliklarning chiqarib tashlanishi ham sirkulyar RNKlar shaklida iz qoldirishi mumkin.[52] Baʼzi hollarda intronli sirtmoq (lariat) parchalanmaydi va dumaloq qism sirtmoqdan hosil boʻlgan sirkulyar RNK sifatida qoladi[53]. Ushbu sirtmoqdan hosil boʻlgan sirkulyar RNKlarda bogʻlanish 2'-5' bogʻlanishdir.

Yana qarang

[tahrir | manbasini tahrirlash]

Manbalar

[tahrir | manbasini tahrirlash]
  1. ↑ "Why genes in pieces?". Nature 271 (5645): 501. February 1978. doi:10.1038/271501a0. PMID 622185. https://archive.org/details/sim_nature-uk_1978-02-09_271_5645/page/500.
  2. ↑ "Sequence of a mouse germ-line gene for a variable region of an immunoglobulin light chain". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 75 (3): 1485–1489. March 1978. doi:10.1073/pnas.75.3.1485. PMID 418414. PMC 411497. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=411497.
  3. ↑ "Deep sequencing of subcellular RNA fractions shows splicing to be predominantly co-transcriptional in the human genome but inefficient for lncRNAs". Genome Research 22 (9): 1616–1625. September 2012. doi:10.1101/gr.134445.111. PMID 22955974. PMC 3431479. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3431479.
  4. ↑ "The evolution of spliceosomal introns: patterns, puzzles and progress". Nature Reviews. Genetics 7 (3): 211–221. March 2006. doi:10.1038/nrg1807. PMID 16485020.
  5. ↑ "RNA Splicing: Introns, Exons and Spliceosome". Nature Education 1 (1): 31. 2008. http://www.nature.com/scitable/topicpage/rna-splicing-introns-exons-and-spliceosome-12375. Qaraldi: 31 March 2011.RNK splaysingi]]
  6. 1 2 "Mechanisms of alternative pre-messenger RNA splicing". Annual Review of Biochemistry 72 (1): 291–336. June 2003. doi:10.1146/annurev.biochem.72.121801.161720. PMID 12626338. https://escholarship.org/uc/item/2hg605wm.
  7. ↑ „Molecular Biology of the Cell“, 2012 Journal Citation Reports, Science, Web of Science, Thomson Reuters, 2013. 
  8. 1 2 "Large-scale mapping of branchpoints in human pre-mRNA transcripts in vivo". Nature Structural & Molecular Biology 19 (7): 719–721. June 2012. doi:10.1038/nsmb.2327. PMID 22705790. PMC 3465671. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3465671.
  9. ↑ "Genome-wide association between branch point properties and alternative splicing". PLOS Computational Biology 6 (11). November 2010. doi:10.1371/journal.pcbi.1001016. PMID 21124863. PMC 2991248. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2991248.
  10. ↑ "The role of U2AF35 and U2AF65 in enhancer-dependent splicing". RNA 7 (6): 806–818. June 2001. doi:10.1017/s1355838201010317. PMID 11421359. PMC 1370132. http://rnajournal.cshlp.org/content/7/6/806.abstract. Qaraldi: 2014-12-17.RNK splaysingi]]
  11. ↑ "Understanding alternative splicing: towards a cellular code". Nature Reviews. Molecular Cell Biology 6 (5): 386–398. May 2005. doi:10.1038/nrm1645. PMID 15956978.
  12. ↑ "A day in the life of the spliceosome". Nature Reviews. Molecular Cell Biology 15 (2): 108–121. February 2014. doi:10.1038/nrm3742. PMID 24452469. PMC 4060434. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4060434.
  13. ↑ "Kinetic role for mammalian SF1/BBP in spliceosome assembly and function after polypyrimidine tract recognition by U2AF". The Journal of Biological Chemistry 275 (48): 38059–38066. December 2000. doi:10.1074/jbc.M001483200. PMID 10954700. https://archive.org/details/sim_journal-of-biological-chemistry_2000-12-01_275_48/page/38058.
  14. ↑ "RNA splicing and debranching viewed through analysis of RNA lariats". Molecular Genetics and Genomics 286 (5–6): 395–410. December 2011. doi:10.1007/s00438-011-0635-y. PMID 22065066.
  15. ↑ "Increased noncanonical splicing of autoantigen transcripts provides the structural basis for expression of untolerized epitopes". The Journal of Allergy and Clinical Immunology 114 (6): 1463–1470. December 2004. doi:10.1016/j.jaci.2004.09.006. PMID 15577853. PMC 3902068. https://archive.org/details/sim_journal-of-allergy-and-clinical-immunology_2004-12_114_6/page/1462.
  16. ↑ "Splicing double: insights from the second spliceosome". Nature Reviews. Molecular Cell Biology 4 (12): 960–970. December 2003. doi:10.1038/nrm1259. PMID 14685174.
  17. ↑ "Recursive splicing in long vertebrate genes" (En). Nature 521 (7552): 371–375. May 2015. doi:10.1038/nature14466. PMID 25970246. PMC 4471124. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4471124.
  18. ↑ "Genome-wide identification of zero nucleotide recursive splicing in Drosophila" (En). Nature 521 (7552): 376–379. May 2015. doi:10.1038/nature14475. PMID 25970244. PMC 4529404. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4529404.
  19. ↑ "Cis- and trans-splicing of mRNAs mediated by tRNA sequences in eukaryotic cells". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 105 (19): 6864–6869. May 2008. doi:10.1073/pnas.0800420105. PMID 18458335. PMC 2383978. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2383978.
  20. ↑ "Homologous SV40 RNA trans-splicing: a new mechanism for diversification of viral sequences and phenotypes". RNA Biology 10 (11): 1689–1699. November 2013. doi:10.4161/rna.26707. PMID 24178438. PMC 3907479. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3907479.
  21. ↑ Steitz, T. A.; Steitz, J. A. (1993-07-15). "A general two-metal-ion mechanism for catalytic RNA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 90 (14): 6498–6502. doi:10.1073/pnas.90.14.6498. ISSN 0027-8424. PMID 8341661. PMC 46959. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=46959.
  22. ↑ Xu, Ling; Liu, Tianshuo; Chung, Kevin; Pyle, Anna Marie (2023-12-21). "Structural insights into intron catalysis and dynamics during splicing" (en). Nature 624 (7992): 682–688. doi:10.1038/s41586-023-06746-6. ISSN 0028-0836. PMID 37993708. PMC 10733145. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=10733145.
  23. ↑ "The yeast tRNA splicing endonuclease: a tetrameric enzyme with two active site subunits homologous to the archaeal tRNA endonucleases". Cell 89 (6): 849–858. June 1997. doi:10.1016/S0092-8674(00)80270-6. PMID 9200603.
  24. ↑ "Structure and function of the yeast tRNA ligase gene". The Journal of Biological Chemistry 263 (7): 3171–3176. March 1988. doi:10.1016/S0021-9258(18)69050-7. PMID 3277966. https://archive.org/details/sim_journal-of-biological-chemistry_1988-03-05_263_7/page/3170.
  25. ↑ "Identification of a human endonuclease complex reveals a link between tRNA splicing and pre-mRNA 3' end formation". Cell 117 (3): 311–321. April 2004. doi:10.1016/S0092-8674(04)00342-3. PMID 15109492.
  26. ↑ "Circularly permuted tRNA genes: their expression and implications for their physiological relevance and development". Frontiers in Genetics 5: 63. 1 April 2014. doi:10.3389/fgene.2014.00063. PMID 24744771. PMC 3978253. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3978253.
  27. ↑ Zhao, Long-Wen; Nardone, Christopher; Chang, Cindy; Paulo, Joao A.; Elledge, Stephen J.; Kennedy, Scott (2026-01-08). "An RNA splicing system that excises DNA transposons from animal mRNAs" (en). Nature 649 (8096): 496–504. doi:10.1038/s41586-025-09853-8. ISSN 0028-0836. https://www.nature.com/articles/s41586-025-09853-8.
  28. ↑ "tRNA splicing". The Journal of Biological Chemistry 273 (21): 12685–12688. May 1998. doi:10.1074/jbc.273.21.12685. PMID 9582290. https://archive.org/details/sim_journal-of-biological-chemistry_1998-05-22_273_21/page/12684.
  29. ↑ "RNA catalyses nuclear pre-mRNA splicing". Nature 503 (7475): 229–234. November 2013. doi:10.1038/nature12734. PMID 24196718. PMC 4666680. https://archive.org/details/sim_nature-uk_2013-11-14_503_7475/page/228.
  30. ↑ "Deep surveying of alternative splicing complexity in the human transcriptome by high-throughput sequencing". Nature Genetics 40 (12): 1413–1415. December 2008. doi:10.1038/ng.259. PMID 18978789.
  31. ↑ "Systematically differentiating functions for alternatively spliced isoforms through integrating RNA-seq data". PLOS Computational Biology 9 (11). Nov 2013. doi:10.1371/journal.pcbi.1003314. PMID 24244129. PMC 3820534. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3820534.
  32. ↑ "The emerging era of genomic data integration for analyzing splice isoform function". Trends in Genetics 30 (8): 340–347. August 2014. doi:10.1016/j.tig.2014.05.005. PMID 24951248. PMC 4112133. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4112133.
  33. ↑ "Solution Structure of the HIV-1 Intron Splicing Silencer and Its Interactions with the UP1 Domain of Heterogeneous Nuclear Ribonucleoprotein (hnRNP) A1". The Journal of Biological Chemistry 291 (5): 2331–2344. January 2016. doi:10.1074/jbc.M115.674564. PMID 26607354. PMC 4732216. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4732216.
  34. 1 2 "Using positional distribution to identify splicing elements and predict pre-mRNA processing defects in human genes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108 (27): 11093–11098. July 2011. doi:10.1073/pnas.1101135108. PMID 21685335. PMC 3131313. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3131313.
  35. ↑ "Role of RNA structure in regulating pre-mRNA splicing". Trends in Biochemical Sciences 35 (8014): 169–178. May 2024. doi:10.1016/j.tibs.2009.10.004. PMID 19959365. PMC 2834840. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2834840.
  36. ↑ "Next-generation SELEX identifies sequence and structural determinants of splicing factor binding in human pre-mRNA sequence". RNA 15 (12): 2385–2397. December 2009. doi:10.1261/rna.1821809. PMID 19861426. PMC 2779669. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2779669.
  37. ↑ "Genome organization around nuclear speckles drives mRNA splicing efficiency.". Nature 629 (5): 1165–1173. May 2024. doi:10.1038/s41586-024-07429-6. PMID 38720076. PMC 11164319. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=11164319.
  38. ↑ "LEDGF/p75 interacts with mRNA splicing factors and targets HIV-1 integration to highly spliced genes". Genes & Development 29 (21): 2287–2297. November 2015. doi:10.1101/gad.267609.115. PMID 26545813. PMC 4647561. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4647561.
  39. 1 2 "The RNA Splicing Response to DNA Damage". Biomolecules 5 (4): 2935–2977. October 2015. doi:10.3390/biom5042935. PMID 26529031. PMC 4693264. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4693264.
  40. ↑ "Achieving targeted and quantifiable alteration of mRNA splicing with Morpholino oligos". Biochemical and Biophysical Research Communications 358 (2): 521–527. June 2007. doi:10.1016/j.bbrc.2007.04.172. PMID 17493584.
  41. ↑ "Inhibition of zebrafish fgf8 pre-mRNA splicing with morpholino oligos: a quantifiable method for gene knockdown". Genesis 30 (3): 154–156. July 2001. doi:10.1002/gene.1053. PMID 11477696.
  42. ↑ "Nuclear antisense effects of neutral, anionic and cationic oligonucleotide analogs". Nucleic Acids Research 29 (19): 3965–3974. October 2001. doi:10.1093/nar/29.19.3965. PMID 11574678. PMC 60237. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=60237.
  43. ↑ "Correction of aberrant FGFR1 alternative RNA splicing through targeting of intronic regulatory elements". Human Molecular Genetics 13 (20): 2409–2420. October 2004. doi:10.1093/hmg/ddh272. PMID 15333583.
  44. ↑ "Context-dependent control of alternative splicing by RNA-binding proteins". Nature Reviews. Genetics 15 (10): 689–701. October 2014. doi:10.1038/nrg3778. PMID 25112293. PMC 4440546. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4440546.
  45. ↑ "Context-dependent control of alternative splicing by RNA-binding proteins". Nature Reviews. Genetics 15 (10): 689–701. October 2014. doi:10.1038/nrg3778. PMID 25112293. PMC 4440546. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=4440546.
  46. ↑ "Abnormally spliced beta-globin mRNAs: a single point mutation generates transcripts sensitive and insensitive to nonsense-mediated mRNA decay". Blood 99 (5): 1811–1816. March 2002. doi:10.1182/blood.V99.5.1811. PMID 11861299. https://archive.org/details/sim_blood_2002-03-01_99_5/page/1810.
  47. ↑ "The pathobiology of splicing". The Journal of Pathology 220 (2): 152–163. January 2010. doi:10.1002/path.2649. PMID 19918805. PMC 2855871. https://archive.org/details/sim_journal-of-pathology_2010-01_220_2/page/152.
  48. ↑ "Transcriptomes of Eight Arabidopsis thaliana Accessions Reveal Core Conserved, Genotype- and Organ-Specific Responses to Flooding Stress". Plant Physiology 172 (2): 668–689. October 2016. doi:10.1104/pp.16.00472. PMID 27208254. PMC 5047075. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=5047075.
  49. ↑ "Novel biochemistry: post-translational protein splicing and other lessons from the school of antigen processing". Journal of Molecular Medicine 83 (6): 420–428. June 2005. doi:10.1007/s00109-005-0652-6. PMID 15759099. https://zenodo.org/record/1232581.
  50. ↑ Salzman J, Gawad C, Wang PL, et al. Circular RNAs are the predominant transcript isoform from hundreds of human genes in diverse cell types. PLoS One 2012;7(2):e30733.
  51. ↑ Jeck WR, Sorrentino JA, Wang K, et al. Circular RNAs are abundant, conserved, and associated with ALU repeats. RNA 2013;19(2):141-57.
  52. ↑ Zhang Y, Zhang XO, Chen T, et al. Circular intronic long noncoding RNAs. Molecular cell 2013;51(6):792-806.
  53. ↑ Talhouarne GJ and Gall JG. Lariat intronic RNAs in the cytoplasm of Xenopus tropicalis oocytes. RNA 2014;20(9):1476-87.

Havolalar

[tahrir | manbasini tahrirlash]
"https://uz.wikipedia.org/w/index.php?title=RNK_splaysingi&oldid=6146861" dan olindi