İçerik
- Alternatif Eklemenin Temel Anlayışı
- Ekson Atlama
- Karşılıklı Özel Eksonlar
- Alternatif 3’'lü Kabul Siteleri
- Alternatif 5’li Donör Siteleri
- Intron Tutma
Alternatif ekleme, biyolojik çeşitliliğin ayrılmaz bir bileşenidir. Çeşitli türler düzenleyici işlevleri yerine getirmek için bu mekanizmaları kullanır. Eklemenin temel avantajı, çoklu proteinlerin, intronların ve ekzonların eklenmesiyle tek bir genden oluşturulabilmesidir. Bununla birlikte, bu mekanizmalar da düzenlenmemiş bırakılırsa çeşitli hastalıklara neden olabilir. En yaygın mekanizmalar ekzon atlama, karşılıklı münhasır ekzonlar, alternatif alıcı siteler, alternatif donör siteler ve intron tutulmasıdır.
Alternatif Eklemenin Temel Anlayışı
••• Comstock / Comstock / Getty ImagesAlternatif birleşme olmadan biyoçeşitliliğin mümkün olmayacağını söylemek abartı olmaz. Alternatif ekleme, tek bir genden çok sayıda protein üretebilir. Bu esneklik aynı genin farklı özelliklere katkıda bulunmasına izin verir. Bu, RNA ürününde kalan nükleotitlerin uzantıları olan ekzonlar ve RNA eklemesi yoluyla uzaklaştırılan intronlar nedeniyle mümkündür. Ökaryotlarda biyoçeşitliliğe katkıda bulunan birçok alternatif ekleme modu vardır. Ekleme alanındaki başlangıç kodonu AUG gibi aktivatörler eklemeye teşvik eder. Bu mekanizmaların her durumda değişkenlik gösterdiği ve hücre şartlarını belirli koşullara göre düzenlediği düşünülmektedir. Bununla birlikte, uygun olmayan ekleme, kanser de dahil olmak üzere çeşitli hastalıklara katkıda bulunabilir.
Ekson Atlama
Bu mekanizma, aynı zamanda transkripsiyon sırasında bir eksonun genden ayrıldığı kaset eksonu olarak da bilinir. Bir örnek, D. melanogaster'daki (meyve sineği) dsx geni olabilir. Erkeklerde 1, 2, 3, 5 ve 6 ekzon bulunurken, kadınlarda 1, 2, 3 ve 4 vardır. Ekson 4'teki bir poliadenilasyon sinyali, transkripsiyonun bu noktada durmasına neden olur. Ekson 4, sadece kadınlarda bulunan ve erkeklerde bulunmayan aktivatörlerden biri nedeniyle kadınlara eklenir.
Karşılıklı Özel Eksonlar
••• Thomas Northcut / Lifesize / Getty ImagesKarşılıklı özel eksonlar söz konusu olduğunda, arka arkaya iki eksondan sadece biri transkripsiyon sırasında korunur. Bir örnek, CaV1.2 kalsiyum kanallarında ekson 8a ve 8'in düzenlenmesidir. Timothy sendromunda, bu iki ekzonun alternatif formları hastalığın farklı semptomlarına yol açarak kas kasılması için gereken kalsiyum homeostazının bozulmasına neden olabilir. Ancak, her iki ekzon da hastalarda bulunamaz; her ikisi de gende mevcut olmasına rağmen bunlardan sadece biri kopyalanır.
Alternatif 3’'lü Kabul Siteleri
3 'ucundaki ek yeri kullanılır ve aşağı akım eksonunun 5' sınırını değiştirir. Bir örnek, D. melanogaster (meyve sineği) dişilerinde bulunan Transformer (Tra) aktivatör proteinidir. Tra için orijinal gen, transkripsiyon sırasında genin ayrılabileceği iki alıcı bölge içerir. Erkekler, erken stop kodonu içeren giriş yönündeki alıcı siteyi kullanırlar. Bu, işlevsel olmayan bir protein oluşturur. Dişiler, alt kod alıcı alanını kullanır, bu da durdurma kodonunun intronun bir parçası olarak çıkarılmasını sağlar ve işleyen bir Tra proteini oluşturur.
Alternatif 5’li Donör Siteleri
••• Comstock Resimleri / Comstock / Getty Images5 '’deki ek kavşağı, kullanılan yukarı eksonun 3' sınırını değiştirerek kullanılır. Alternatif alıcı bölgeler, protein dizilerinde küçük değişikliklere yol açarken, alternatif verici bölgeler, protein dizilişlerinde ve yapısında ciddi farklılıklara yol açabilir, çünkü çerçeve değişimlerine neden olabilir. Bir örnek BTNL2 geninin alternatif donör bölgesi eklenmesi olacaktır. Aşağı akış bölgesi yerine, yukarı akış bölgesinin kullanılması, C-terminal IgC alanı veya transmembran sarmalının olmadığı kısaltılmış bir proteine yol açar. Bu, kronik enflamatuar hastalığa yatkınlıkla sonuçlanır.
Intron Tutma
Ekzon atlamaya benzer şekilde, ekzon mRNA'da tutulur, ancak ekzon atlamadan farklı olarak, ekzon intronlarla çevrili değildir. Eğer intronlar mevcutsa, bunlar genellikle ekzonların yakın amino asitleri arasındaki kodlama bölgelerinde kodlama bölgelerinde, stop kodonunda veya proteinin işlevsel olmamasına neden olan okuma çerçevesindeki bir kaymada kodlanır. Bu, alternatif ekleme işlemlerinin en az kullanılan mekanizmasıdır.