mRNA选择性剪接与人类疾病

mRNA前体选择性剪接在人类基因组中广泛存在,是增加蛋白质多样性与基因表达复杂程 度的主要原因。它受到许多顺式作用元件与反式作用因子的调控。当这些调控机制遭到破坏时便会出 现不正常的选择性剪接,其结果是导致某些遗传病与肿瘤。大规模分析选择性剪接的方法可以利用 EST数据库进行生物信息学研究,但采用基因芯片的策略将更为有效。     

选择性矩阵--一种研究基因选择性剪接的方法

随着人类基因组测序已近尾声 ,所有编码基因的完整目录正逐渐成为人们关注的焦点。为努力发现这些编码基因在我们体内的何时、何地起作用 ,研究人员常常求助于微矩阵 ,这种微矩阵可迅速检测出许多不同种类和长度的ＤＮＡ或ＲＮＡ。但是 ,对于一些特殊的研究任务 ,现有的检测方法也许不是足够的特异或灵敏 ,譬如研究选择性剪接———由来自一个基因的ｍＲ ＮＡ前体因选择性剪接而产生多种ｍＲＮＡ ,最终翻译出不同的蛋白质或形成一组相似的蛋白质家族。Ｊ.Ｍ .Ｙｅａｋｌｅｙ及其同事们叙述了他们如何应用光纤维矩阵研究人类基因的选择性剪接…     

选择性剪接调控机制的研究进展

选择性剪接是真核生物控制基因表达的一种重要机制 ,生物体通过这种机制使有限的基因得以表达大量复杂的蛋白质。最近的研究表明 ,它的调控机制涉及一系列正性和负性调控信号分子 ,本文综述调控选择性剪接发生的重要剪接因子及其信号机制     

选择性剪接与组织修复

人们已经认识到细胞中特定基因的表达是受到力学因素调控的。当受伤的组织和细胞进行自我修复时,生长因子的表达可能起着关键的作用。力生长因子（MGF）,来源于IGF基因,在力学刺激下通过选择性剪接产生,显示了其在组织修复过程中的独特作用。关于力学刺激是怎样调控基因的表达我们还认识得不多,理解IGF-1基因的剪接过程有助于人们从分子水平研究细胞对力学信号的转导及相应的基因调控事件。     

mRNA选择性剪接与人类疾病

mRNA前体选择性剪接在人类基因组中广泛存在，是增加蛋白质多样性与基因表达复杂程度的主要原因。它受到许多顺式作用元件与反式作用因子的调控。当这些调控机制遭到破坏时便会出现不正常的选择性剪接，其结果是导致某些遗传病与肿瘤。大规模分析选择性剪接的方法可以利用EST数据库进行生物信息学研究，但采用基因芯片的策略将更为有效。     

U5 snRNP在前体mRNA剪接加工中的作用

前体mRNA的剪接是基因表达过程中的关键一步,发生在基因的转录之后与蛋白合成之前。在由前体mRNA剪接加工而形成成熟mRNA时,需要将转录本中的内含子切除,因为它会干扰基因的表达。前体mRNA的剪接发生在细胞核中,是在一个大的RNA与蛋白质的复合体即剪接体的催化下完成的。复合体中含有U1、U2、U5,二聚体形式的U4/U6小核RNA(snRNA)和一些小核核糖核蛋白(snRNP)。U5snRNP特异蛋白包括hPrp8,hSnu114(aGTPase),hBrr2(aDExH/Dboxhelicase)和Prp28等。Prp8构成剪接体的催化核心,hSnu114可避免剪接复合体过早的活化。因此,U5snRNP在剪接体聚集过程和前体mRNA的剪接反应中发挥重要作用。     

与应力调控相关的基因选择性剪接

背景：适当的力学环境是生物体正常生长发育、结构重建以及功能维持的重要因素,也是损伤组织功能性修复的关键因素之一。应力调控基因表达不仅体现在基因的开关或表达水平的调节,还可以体现在转录后的选择性剪接。 目的：结合力生长因子介绍选择性剪接这种新的应力调控方式,并推测可能的调控机制。 方法：检索PubMed 数据库(1964/2010)、CNKI数据库(2000/2009)有关力信号转导和基因选择性剪接方面的综述文章和研究报告,分析二者的联系和可能的调控机制。 结果与结论：应力刺激可以导致肌细胞、成骨细胞中的胰岛素样生长因子1基因发生选择性剪接,产生一种新的应力敏感的生长因子力生长因子,这种新型调控方式的机制还不明确,推测与应力导致的剪接小体的位置(位移运动)以及改变了剪接酶(如RNP酶)的位置和空间结构(变形)有关。     

抗性家蝇para基因的选择性剪接和位点突变

为了在分子水平上研究拟除虫菊酯抗性家蝇靶标抗性机制 ,根据昆虫para型钠通道Ⅱ区S4至S6及Ⅱ与Ⅲ连接区的保守区域 ,设计简并引物 ,利用降落RT PCR ,克隆拟除虫菊酯kdr (R品系 )家蝇para型钠通道 70 4bp的cDNA ,根据此序列用PrimerPremier5 0设计特异引物 ,分别扩增敏感 (SS品系 )、super kdr(RR品系 )家蝇各 6 5 1bp的cDNA。结果SS无有义突变 ,R和RR在ⅡS6CTT到TTT的替换导致Leu 10 14到Phe的保守性突变 ,RR在ⅡS 4～ 5细胞内片段接头处没有与超 -kdr抗性相关的Met到Thr突变 ;另外首次发现kdr (R品系 )家蝇在Ⅱ与Ⅲ连接区出现 39bp的选择性剪接 ,构成家蝇para钠通道亚型 (命名为xych ,GenBank登陆号为AF4 114 5 2 )。     

不同选择剪接形式的小鼠Era在大肠杆菌中的表达及纯化

目的:对不同剪接形式的小鼠era基因(mera)进行克隆、原核表达,并进行纯化,检测抗人Era蛋白抗体对于两种剪接形式鼠Era蛋白的特异性,为以后鼠Era蛋白的研究奠定基础。方法:采用两种剪接形式era基因的MBP融合表达载体(pMAL-meraW,pMAL-meraS),在大肠杆菌中进行表达,对其进行纯化,并应用Westernblot鉴定了抗人Era蛋白抗体的特异性。结果:原核表达的MBP-mEraW、MBP-mEraS融合蛋白经过薄层扫描后发现其分别占菌体总蛋白的17%、19%;纯化后的融合蛋白纯度为67%和61%;用抗人Era蛋白抗体进行Westernblot发现抗体特异性较好,适合两种剪接形式的鼠Era蛋白的检测。结论:利用原核系统高效表达了不同剪切形式的鼠era基因,并检测了兔抗人Era蛋白抗体对不同剪接形式鼠Era蛋白的特异性,为以后对鼠era基因的研究奠定了基础。     

Reduced fidelity of branch point recognition and alternative splicing induced by the anti-tumor drug spliceostatin A

Spliceostatin A (SSA) is a stabilized derivative of a Pseudomonas bacterial fermentation product that displays potent anti-proliferative and anti-tumor activities in cancer cells and animal models. The drug inhibits pre-mRNA splicing in vitro and in vivo and binds SF3b, a protein subcomplex of U2 small nuclear ribonucleoprotein (snRNP), which is essential for recognition of the pre-mRNA branch point. We report that SSA prevents interaction of an SF3b 155-kDa subunit with the pre-mRNA, concomitant with nonproductive recruitment of U2 snRNP to sequences 5' of the branch point. Differences in base-pairing potential with U2 snRNA in this region lead to different sensitivity of 3' splice sites to SSA, and to SSA-induced changes in alternative splicing. Indeed, rather than general splicing inhibition, splicing-sensitive microarray analyses reveal specific alternative splicing changes induced by the drug that significantly overlap with those induced by knockdown of SF3b 155. These changes lead to down-regulation of genes important for cell division, including cyclin A2 and Aurora A kinase, thus providing an explanation for the anti-proliferative effects of SSA. Our results reveal a mechanism that prevents nonproductive base-pairing interactions in the spliceosome, and highlight the regulatory and cancer therapeutic potential of perturbing the fidelity of splice site recognition.     

Using secondary structure to predict the effects of genetic variants on alternative splicing

Accurate interpretation of genomic variants that alter RNA splicing is critical to precision medicine. We present a computational framework, Prediction of variant Effect on Percent Spliced In (PEPSI), that predicts the splicing impact of coding and noncoding variants for the Fifth Critical Assessment of Genome Interpretation (CAGI5) “Vex‐seq” challenge. PEPSI is a random forest regression model trained on multiple layers of features associated with sequence conservation and regulatory sequence elements. Compared to other splicing defect prediction tools from the literature, our framework integrates secondary structure information in predicting variants that disrupt splicing regulatory elements (SREs). We applied our model to classify splice‐disrupting variants among 2,094 single‐nucleotide polymorphisms from the Exome Aggregation Consortium using model‐predicted changes in percent spliced in (ΔPSI) associated with tested variants. Benchmarking our model against widely used state‐of‐the‐art tools, we demonstrate that PEPSI achieves comparable performance in terms of sensitivity and precision. Moreover, we also show that using secondary structure context can help resolve several cases where changes in the counts of SREs do not correspond with the directionality of ΔPSI measured for tested variants.