2021-06-03 RNA剪接新模型——随机剪接位点选择模型

  真核生物基因是不连续性的(间断基因,Split gene),通过RNA剪接实现内含子的去除与外显子的拼接,最终产生功能性RNA与蛋白质。以往,针对剪接现象的认识是:剪接复合体通过识别内含子的5’剪接位点,3'剪接位点和分支位点,实现内含子的一次性移除(图:剪接模型,conventional splicing)。而之后,有研究报道,在比较长的内含子中存在递归剪接(recursive splicing)现象:在intron中存在着一些递归剪接位点,它们具有类似3’剪接位点,5'剪接位点的特征,只是在剪接位点中不存在其他序列,即为零外显子(没有长度的外显子);内含子最上游的5’剪接位点通过与递归剪接位点中的3'剪接位点协同发生剪接,接着与下一个剪接位点发生剪接,直至最后与外显子毗邻的3’剪接位点进行剪接,从而实现多次j剪接移除一个内含子的目的(图:剪接模型,recursive splicing)。而在这些剪接模型中,剪接位点的选择是按顺序的:上游的5’剪接位点与最近的3'剪接位点发生剪接,依次推进。


剪接模型

  而今天分享的这项研究则发现:(1)递归剪接现象比已报道的更为普遍;(2)递归剪接中剪接位点的选择并不是按距离远近选择的,而是随机选择。

随机剪接位点选择模型

三言两语

  1. U2AF结合多聚嘧啶与3'剪接位点上,而本研究中发现,U2AF在一些内含子中存在多个结合位点,提示存在比较普遍的内含子内部剪接位点。

  2. 基于去分支酶沉默或者缺陷的样本的套索RNA(内含子剪切下来形成的环状RNA)测序则发现:套索RNA的大小相比内含子大小偏小;存在有内含子内部剪接位点介导形成的套索RNA。这些提示内含子中的剪接位点的确参与剪接事件。

  3. 利用内含子报告载体结合单细胞成像技术,研究者发现,内含子内部的剪接位点在剪接过程中的选择是随机的。

Reference
Wan, Y. et al. Dynamic imaging of nascent RNA reveals general principles of transcription dynamics and stochastic splice site selection. Cell 184, 2878-2895 e2820 (2021).

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