转录与 RNA

剪接、内含子与外显子

/ SPLY-sing, IN-tronz, EK-sonz /

想象一段录下来的演讲,讲者在精彩句子之间不停地东拉西扯。为得到干净的版本,编辑会剪掉每一段跑题的内容,再把精彩的句子按顺序粘接回去。真核生物的基因就像那段杂乱的录音:有用的编码部分被一长段一长段的填充物打断,细胞必须把它们剪掉。这种剪辑就叫剪接。

这两类片段各有名字。外显子是被“表达”(EXpressed)出来的片段——它们留在最终信息里,承载真正的指令。内含子是“居间”(INtervening)的片段——夹在外显子之间、会被移除的填充物。一条刚生成的转录本两者兼有,沿其长度交替排列。剪接就是精确剪除每一个内含子、把外显子首尾相接封合起来的剪切—重连过程,产出一条连续的编码信息。剪切必须精确到单个字母;哪怕错一个,下游的一切都会全乱。

为什么要携带内含子,最后却又把它们丢掉?这看似浪费,却换来了灵活性。由于外显子可以用不止一种方式拼接(可变剪接),单个基因便能编码出多种不同的蛋白质。内含子还给基因留出进化的余地,并可藏有调控信号。剪接基本上是真核生物的事;细菌基因通常没有内含子,因此其转录本无需这种剪辑。

人类的抗肌萎缩蛋白(dystrophin)基因非常庞大,绝大部分是内含子:其初级转录本超过两百万个字母,但剪接去掉内含子后,成熟 mRNA 仅约一万四千个字母——原始转录本中超过 99% 被作为内含子剪掉了。

在抗肌萎缩蛋白基因中,剪接把转录本的 99% 以上作为内含子丢弃。

一个好记的助记:EXon(外显子)被 EXpressed(表达、保留),INtron(内含子)是 INterrupting(打断、移除)。但要小心——外显子并不等于编码蛋白质的区域;外显子也包括 mRNA 两端不被翻译的部分。

又称
RNA splicingintron removalexonintronRNA 剪接