المحتوى
- الفهم الأساسي للربط البديل
- إكسون تخطي
- Exons الحصري المتبادل
- مواقع المتقبل البديل 3
- مواقع المانحين البديلة 5
- الاحتفاظ Intron
الربط البديل هو جزء لا يتجزأ من التنوع البيولوجي. الأنواع المختلفة تستخدم هذه الآليات للقيام بالوظائف التنظيمية. الميزة الرئيسية للتشكيل هي أنه يمكن تكوين بروتينات متعددة من جين واحد من خلال الربط بين الإنترونات والكسونات. ومع ذلك ، يمكن لهذه الآليات أيضا أن تسبب أمراضا مختلفة إذا تركت دون تنظيم. أكثر الآليات شيوعًا هي تخطي exon ، exons الحصري المتبادل ، مواقع المستقبل البديلة ، مواقع المانحين البديلة والاحتفاظ intron.
الفهم الأساسي للربط البديل
••• صور كومستوك / كومستوك / غيتيليس من قبيل المبالغة القول إنه بدون الربط البديل ، لن يكون التنوع البيولوجي ممكنًا. الربط البديل يمكن أن ينتج بروتينات متعددة من جين واحد. هذه المرونة تسمح لنفس الجين بالمساهمة في سمات مختلفة. هذا ممكن بسبب الإكسونات ، وهي امتدادات من النيوكليوتيدات التي تبقى في منتج الحمض النووي الريبي ، والإنترونات ، التي يتم إزالتها من خلال الربط بين الحمض النووي الريبي. هناك العديد من طرق الربط البديلة التي تساهم في التنوع البيولوجي في حقيقيات النوى. المنشطات ، مثل بدء كود التشفير AUG ، في موقع لصق تعزيز الربط. تختلف هذه الآليات في كل موقف ويعتقد أنها تنظم وظائف الخلية بناءً على ظروف معينة. ومع ذلك ، يمكن أن يسهم الربط غير الصحيح أيضًا في العديد من الأمراض ، بما في ذلك السرطان.
إكسون تخطي
تُعرف هذه الآلية أيضًا باسم exon cassette exon ، حيث يتم إخراج exon من الجين أثناء النسخ. مثال على ذلك هو جين dsx في D. melanogaster (ذبابة الفاكهة). للذكور exons 1 و 2 و 3 و 5 و 6 بينما للإناث 1 و 2 و 3 و 4. وتتسبب إشارة polyadenylation في exon 4 في توقف النسخ عند تلك النقطة. يتم إضافة Exon 4 للإناث بسبب وجود أحد المنشطات فقط في الإناث وليس في الذكور.
Exons الحصري المتبادل
••• Thomas Northcut / Lifesize / Getty Imagesفي حالة exons الحصرية المتبادلة ، يتم الاحتفاظ واحد فقط من exons متتاليين أثناء النسخ. مثال على ذلك هو تنظيم exons 8a و 8 في قنوات الكالسيوم CaV1.2. في متلازمة تيموثي ، يمكن أن تؤدي الأشكال البديلة لهذين الإكسونين إلى أعراض مختلفة للمرض ، مما يسبب اضطراب التوازن في الكالسيوم اللازم لتقلص العضلات. ومع ذلك ، كلا exons لا يمكن أن توجد في المرضى. يتم نسخ واحد منهم فقط ، على الرغم من وجود كل منهما في الجين.
مواقع المتقبل البديل 3
يتم استخدام تقاطع لصق في نهاية 3 '، وتغيير الحدود 5' من إكسون المصب. مثال على ذلك ، بروتين منشط Transformer (Tra) الموجود في إناث D. melanogaster (ذبابة الفاكهة). يحتوي الجين الأصلي لـ Tra على موقعين متقبلين حيث يمكن تقسيم الجين أثناء النسخ. يستخدم الذكور موقع متلقي المنبع ، والذي يتضمن كودون التوقف المبكر. هذا يشكل بروتين غير وظيفي. تستخدم الإناث موقع المستقبِل النهائي ، والذي يتسبب في رفع كودون الإيقاف كجزء من الإنترون ، مما يؤدي إلى تكوين بروتين Tra فعال.
مواقع المانحين البديلة 5
••• صور كومستوك / صور كومستوك / غيتييتم استخدام تقاطع لصق في 5 '، وتغيير الحدود 3' من إكسون المنبع. بينما تؤدي مواقع المستقبلة البديلة إلى اختلافات صغيرة في تسلسل البروتين ، يمكن أن تؤدي مواقع الجهات المانحة البديلة إلى اختلافات شديدة في تسلسل البروتين وهيكله لأنه يمكن أن يسبب تحولات الإطارات. مثال على ذلك هو موقع المانح البديل للجين BTNL2. يؤدي استخدام موقع المنبع ، بدلاً من موقع المصب ، إلى بروتين مختزل بدون مجال IgC من C أو حلزون الغشاء. هذا يؤدي إلى الاستعداد لمرض التهابي مزمن.
الاحتفاظ Intron
على غرار تخطي exon ، يتم الإبقاء على exon في الرنا المرسال ، ولكن على عكس تخطي exon ، لا يحيط exon بالإنترونات. إذا كانت الإنترونات موجودة بالفعل ، فغالبًا ما يتم تشفيرها في مناطق الترميز بين الأحماض الأمينية للاقتراب من الإكسونات ، أو كودون الإيقاف ، أو تحول في إطار القراءة مما يجعل البروتين غير فعال. هذه هي الآلية الأقل شيوعا للربط البديل.