基因表达及其调控

可变剪接

可变剪接让一个基因变成一整柜衣裳,而不只是单一一件。通过保留某些外显子、跳过另一些,细胞能从同一个基因组装出不同的mRNA,从而构建出若干相关的蛋白质——每一种都适合某个特定的组织、阶段或任务。

在剪接过程中,细胞并不总是作出相同的切割。它可能在一种细胞类型中纳入某个外显子,而在另一种中省略它,或把某个外显子加长、缩短,甚至保留一段内含子。结合到RNA上的调控蛋白引导这些选择,并对细胞的身份和信号作出响应。其结果是,一个生物体所能产生的不同蛋白质的数量,远超它的基因数量。

这种灵活性是生物学复杂性的一个主要来源,尤其在动物中,很大一部分基因会以不止一种方式被剪接。它也是一个弱点:改变纳入哪些外显子的突变可能产生有缺陷的蛋白质,而剪接紊乱促成了一系列遗传性疾病和癌症。

可变剪接是人类基因组虽只含约两万个蛋白质编码基因、却能支撑大得多的蛋白质种类的原因之一。