通过选择性剪接了解基因表达

　　一种被称为“选择性剪接”的遗传过程包括在反式过程中剪切特定的基因片段并将剩余的片段连接起来形成信使RNA (mRNA)但又。通过将不同的遗传密码片段组合在一起，这一过程扩大了可以由基因产生的蛋白质的范围。

　　这一过程被认为通过使基因产生多种蛋白质变体或异构体来增加生物复杂性，每种变体或异构体具有不同的功能。

　　根据芝加哥大学最近的一项研究，除了产生新的蛋白质异构体之外，选择性剪接可能对生物学产生更大的影响。这项发表在《自然遗传学》杂志上的研究表明，通过控制基因表达水平，选择性剪接可能会产生最大的影响。

　　在Yang Li博士、Benjamin Fair博士和Carlos Buen Abad Najar博士的指导下，研究小组检查了广泛的基因组数据集，从早期转录到RNA转录物被细胞消除的那一点。当他们单独检查稳定状态下完整的RNA时，他们发现细胞产生的带有错误或不寻常结构的“非生产性”转录RNA分子是正常RNA分子的三倍。

　　零介导衰变(NMD)是一种快速消除非生产性转录本的生物学过程。根据Li团队的计算，NMD在转录本启动的那一刻平均降低了大约15%的转录本;当检测低表达水平的基因时，这个数字增加到50%。

　　为什么细胞会激活其产生遗传物质的机制，却只丢弃其产生的15-50%呢?为什么一开始抄写的时候会有那么多错误呢?

　　李说:“我们认为这是因为NMD非常高效。细胞可以在不破坏其他东西的情况下犯错误，因此不存在减少错误的选择性压力。”

　　然而，李推测，这种普遍现象一定有其原因。利用全基因组关联研究(GWAS)，他的团队能够比较不同细胞系的基因表达水平。

　　在已知影响无果剪接数量的基因组位点上发现了许多差异。这些基因座与NMD引起的多种蛋白质异构体合成变异和遗传表达变异有关。

　　根据Li的说法，细胞偶尔会故意选择用于NMD的转录本来降低表达水平。新生RNA如果在完全转录之前被破坏，就不能形成执行生物任务的蛋白质。这有效地抑制了基因，就像有人在发送电子邮件草稿之前删除它一样。

　　该小组发现，与复杂疾病相关的大量变异也与基因表达减少和更无效的剪接有关。因此，他们认为获得对其作用的更深入的理解可能有助于创造利用选择性剪接- nmd过程的新疗法。

　　通过减少非生产性剪接的数量，设计药物分子来改善基因表达是可能的。这种恢复关闭蛋白的方法已经用于一种获得许可的脊髓性肌萎缩症药物。另一种策略是增加NMD过程，以减少过度表达的与癌症相关的基因的表达。