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可变剪切的意义和重要性

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可变剪切differential splicing,也叫做选择性剪切alternative splicing, 指的是在mRNA前体到成熟mRNA的过程当中,不同的剪切方式使得同一个基因可以产生多个不同的成熟mRNA, 最终产生不同的蛋白质,示意图如下

可变剪切在真核生物体内广泛存在,有研究指出,对于人类基因组中包含多个exon的基因而言,其中有95%的基因都存在可变剪切现象。可变剪切导致了转录本和蛋白质结构与功能的多态性,是一种重要的转录调控机制。

在不同组织或者发育的不同阶段,可变剪切不是一成不变的,在特定的组织或者条件下,会产生特定的剪切异构体isofrom, 这说明不同异构体具有特定的时间与空间作用,从而将可变剪切与正常的生命活动和疾病相关联,有大量的研究发现,可变剪切的变化与癌症等多种疾病相关,所以研究可变剪切在不同组织中的研究是非常有意义的。

基本的可变剪切的类型如下

1. Exon Skipping

Exon Skipping, 或者叫做cassette exon, 称为外显子跳跃,示意图如下

2. Intron Retention

Intron Retention叫做内含子保留,示意图如下

3. Mutually Exclusive Exons

Mutually Exclusive Exons叫做互斥外显子,只有部分外显子出现在成熟mRNA中,而不是全部出现,示意图如下

4. Alternative 5’ splice site

简称A5SS, 指的是剪切位点的变化导致exon的3’端的位置发生了变化,导致示意图如下

5. Alternative 3’ splice site

简称A3SS, 指的是剪切位点的变化导致exon的5’端的位置发生了变化示意图如下

以上只是常见的几种基本剪切类型,当然还存在更加复杂的剪切模型。

对于可变剪切的研究,除了关注样本中存在哪些剪切的isofrom外,更需要关注不同条件的样本中,是否存在不同的剪切isoform。在后续文章中,会介绍对应的软件和方法。

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本文分享自微信公众号 - 生信修炼手册(shengxinxiulian),作者:lzyg

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原始发表时间:2018-11-17

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