spláisingas (angl. splicing – sumezgimas, surezgimas), dalies polimero pašalinimas (iškirpimas) sujungiant kirpimo vietoje galus. Pagal tai, iš kokio polimero iškerpamos sekos, skiriamas deoksiribonukleorūgšties (DNR), ribonukleorūgšties (RNR) ir baltymų splaisingas. Visų tipų splaisingas yra paveldimas, būdingas tik tiems genams, kuriuose yra koduojamos reikiamos splaisingui DNR, RNR arba baltymo sekos. DNR splaisingas vyksta profago indukcijos, judriųjų genomo elementų vietos keitimo metu, imuninės sistemos (imunoglobulinų, T‑receptorių) baltymus koduojančiuose genų lokusuose. DNR splaisingas būtinas konstruojant rekombinantinę DNR genų inžinerijos tikslais.

RNR splaisingas yra RNR brendimo etapas. Šalinamos RNR sekos priklauso nuo RNR funkcijos. Iš pirminio RNR transkripto (pre‑RNR) pašalinami tarpikliai. Eukariotuose RNR splaisingas būdingas daugumai baltymus koduojančių genų. Šio proceso metu yra pašalinami intronai ir sujungiami į vieną grandinę egzonai. Tai vienas pagrindinių būdų reguliuoti baltymus koduojančių genų raišką po transkripcijos. Intronuose yra daug įvairių reguliuojančių sekų (vadinamųjų cis elementų), kurias pašalinus procesas tampa negrįžtamas. Taip, pvz., reguliuojama augalų žiedo organų raida. Ypač svarbūs yra trans splaisingas ir alternatyvusis splaisingas. Abu šie tipai t. p. yra genetiškai užprogramuoti. Alternatyviojo splaisingo metu pašalinami ne visi intronai, šalinama ir dalis egzonų arba iškerpamas ne visas intronas ar egzonas. Dėl alternatyviojo splaisingo iš vienos bendros pre‑RNR, kurią koduoja vienas tam tikras genas, susidaro daugiau kaip viena subrendusi informacinė RNR (mRNR) ir nuo jų sintetinami skirtingi baltymai. Net apie 95 % žmogaus genų būdingas alternatyvusis splaisingas. Tuo paaiškinama, kodėl žmogaus genome yra mažai (tik daugiau kaip 20 000) baltymus koduojančių genų, nors baltymų žmogaus organizme yra labai daug. Alternatyvusis splaisingas ypač svarbus diferencijuotoms, specialios funkcijos ląstelėms atsirasti. Didžiausias alternatyviojo splaisingo skaičius nustatytas drozofilos DSCAM (Down Syndrome Cell Adhesion Molecule) geno koduojamoje pre‑RNR, iš kurios po alternatyviojo splaisingo susintetinama daugiau kaip 38 000 skirtingų baltymų. Dėl trans splaisingo susidaro hibridinės RNR, sujungiami egzonai (įvairiu būdu, kaip ir alternatyviojo splaisingo), priklausantys skirtingiems transkriptams, skirtingų genų produktams. Baltymai nuo tokių mRNR t. p. yra hibridiniai pagal savo funkciją. RNR splaisingą dažniausiai atlieka sudėtingas baltymų kompleksas (splaisosoma), į kurį įeina ir mažosios branduolio RNR. Ypač svarbu tiksliai iškirpti intronus arba kitas RNR sekas. Intronų nukleotidų seka dažniausiai prasideda bazėmis GU (guaninas, uracilas) ir baigiasi AG (adeninas, guaninas), intronuose yra ir kitos svarbios RNR sekos, būtinos splaisingui: atsišakojimo, pirimidinų traktas. Splaisingo reguliuojamų sekų yra ir egzonuose. Prie jų jungiasi splaisingo reguliaciniai ir splaisosomos baltymai. Galutinai iškerpama laso kilpos pavidalo RNR seka (intronas), kuri po to suskaidoma arba, retai, panaudojama kaip mRNR ar nekoduojanti RNR. Mitochondrijose, vėliau ir plastidėse aptikti I, II, III grupių intronai, kurie patys katalizuoja išsikirpimą. Tuo jie panašūs į judriuosius genomo elementus, bet pačią reakciją katalizuoja ne baltymas, o RNR. Tokios RNR buvo pavadintos ribozimais. Splaisingo klaidas kontroliuoja specialūs baltymai, kurie suskaido neteisingai subrendusias RNR. Paveldimos splaisingo mutacijos tam tikrame gene yra paveldimų ligų viena priežasčių.

Baltymų splaisingo metu šalinamos polipeptidų sekos (inteinai), likę polipeptidai (egzteinai) sujungiami į bendrą grandinę. Tai yra kai kurių baltymų brendimo etapas, t. p. būdas padidinti baltymų įvairovę arba reguliuoti jų funkciją. Mutacijos genuose, pažeidžiančios baltymų splaisingą, pasireiškia kaip paveldima liga. Baltymų splaisingas naudojamas baltymų inžinerijoje konstruojant baltymus, pvz., žmogaus augimo hormono.

3163

Papildoma informacija
Turinys
Bendra informacija
Straipsnio informacija
Autorius (-iai)
Redaktorius (-iai)
Publikuota
Redaguota
Siūlykite savo nuotrauką