转录与 RNA

可变剪接

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设想同一本说明书,只要选择保留哪几页、跳过哪几页,就能组装成自行车、滑板车或独轮手推车。这正是可变剪接对基因玩的把戏。从同一条初级转录本出发,细胞可以纳入或跳过特定的外显子,从而由单个基因产出不止一种成品 mRNA——也就是不止一种蛋白质。

它之所以可行,是因为剪接并非每次都被迫用上每一个外显子。剪接体可以选择在一种细胞里保留某个外显子,而在另一种细胞里把它略去,或者在备选的起止边界之间做取舍。每一种不同的“保留外显子”组合都产出一条不同的 mRNA,因而是一种相关但有别的蛋白质,常称为异构体。这一抉择是受调控的:细胞用一些特殊蛋白,根据细胞类型、发育阶段或所接收的信号,把剪接体偏向某一方。

这对理解“复杂生命如何由数量出奇地少的基因构建而成”意义重大。人类只有约两万个编码蛋白质的基因——并不比一条小小的线虫多多少——可我们制造的蛋白质却多得多,正是因为我们绝大多数含多个外显子的基因都会发生可变剪接。可变剪接是一个并不庞大的基因组得以产生丰富多样蛋白质的主要方式之一,而它出错则与许多疾病有关。

同一个抗体基因通过可变剪接产生两种版本:一种把抗体锚定在免疫细胞表面,另一种则游离出去、被分泌到血液中。同一个基因,两种职能,在剪接这一步决定。

可变剪接让一个抗体基因既能造出膜结合型,也能造出分泌型。

可变剪接正是“基因数量难以衡量生物复杂度”的原因——一个基因可产出多种蛋白质。它主要是真核生物的能力,本身也受到严密调控。

又称
differential splicingalternative RNA splicing选择性剪接