mRNA选择性剪接的分子机制

真核细胞mRNA前体经过剪接成为成熟的mRNA,而mRNA前体的选择性剪接极大地增加了蛋白质的多样性和基因表达的复杂程度,剪接位点的识别可以以跨越内含子的机制(内含子限定)或跨越外显子的机制(外显子限定)进行。选择性剪接有多种剪接形式：选择不同的剪接位点,选择不同的剪接末端,外显子的不同组合及内含子的剪接与否等。选择性剪接过程受到许多顺式元件和反式因子的调控,并与基本剪接过程紧密联系,剪接体中的一些剪接因子也参与了对选择性剪接的调控。选择性剪接也是1个伴随转录发生的过程,不同的启动子可调控产生不同的剪接产物。mRNA的选择性剪接机制多种多样,已发现RNA编辑和反式剪接也可参与选择性剪接过程。     

人受精促进肽受体基因（TCP11b）的剪接、克隆和差别表达

运用同源比较和PCR法 ,从人睾丸组织中分离了人受精促进肽受体TCP11基因的一个新的剪切体TCP11b ,它编码 5 0 3个氨基酸的蛋白质 ,与TCP11a相比 ,在基因组的 5′端存在复杂的外显子剪接现象。运用荧光原位杂交 (FISH)方法 ,显示该基因定位到人染色体 6p2 1。Northern杂交及多组织RT PCR的结果显示该转录本在正常睾丸中表达 ,而其他组织、无精症患者及胎儿睾丸组织中未见该基因的表达。该结果结合mTcp 11功能的提示 ,TCP11b这种转录本对精子发生和人受精过程可能起重要作用。     

RHD mRNA替代剪接区域研究

目的2007年国内报道一例弱D型个体存在第4—9外显子选择性剪接的转录子,我们探讨正常Rh（D）阳性个体的RHD基因mRNA的选择性剪接区域。方法随机选择3名Rh（D）阳性个体,从新鲜全血中提取总RNA,通过特异性引物,采用“一步法”逆转录-PCR（1iT—PCR）,扩增RHDmRNA第1～7外显子区域,以及第6-10外显子区域,然后cDNA琼脂糖凝胶电泳和成像分析。结果未发现第1～7外显子区域存在mRNA的选择性剪接条带,仅存在由特异性引物所扩增的第1—7外显子全长的序列条带;而第6～10外显子区域观察到5种替代剪切条带,序列分析显示分别为无缺失片段,以及完整缺失第7、第9、第7和9、第7—9外显子5种RHD转录子。结论正常Rh（D）抗原阳性个体的RHD基因mRNA的选择性剪接仅存在于第7～9外显子区域。     

mRNA选择性剪切在植物发育中的作用

mRNA选择性剪切（altemativesplicing）是生物体基因转录调控的基本方式之一,随着新一代测序技术的广泛应用,越来越多的基因的选择性剪切现象被揭示。在植物发育的不同阶段及其应对外界逆境胁迫的过程中,许多基因发生了选择性剪切,产生植物各个发育阶段所需的特定蛋白质来完成不同的发育过程和形成不同应答因子以适应外界环境的变化。本文从种子发育、器官形态发育、开花时间、生物钟调控、环境胁迫等方面综述选择性剪切在植物发育中的研究进展。     

Light Regulates Plant Alternative Splicing through the Control of Transcriptional Elongation

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鉴定9个新的RHD基因mRNA可变剪接体

为了研究各种RHD基因mRNA可变剪接体的基因结构, 应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测正常人脐血样本RHD mRNA, 对RHD cDNA进行TA克隆和序列分析, 对各可变剪接体的剪接位点进行DNA序列分析, 并将RHD mRNA进行表达序列标签(ESTs)分析。结果在28个阳性克隆中, 除全长RHD cDNA外, 共检测到12种(包括9种新的)RHD可变剪接体, 发现外显子遗漏、5′和3′剪接位点变异3种剪接形式, 涉及外显子2~9, 其中6种新的剪接体同时存在RHD和RHCE基因同源杂交现象。ESTs分析还检索到内含子保留形式的剪接体。研究表明, RHD基因mRNA存在复杂的可变剪接机制, 除已报道的剪接体外, 检测到9种新的RHD可变剪接体, 并发现了可变剪接和同源杂交并存现象。     

基于RNA-Seq数据识别果蝇剪接位点和可变剪接事件

完整基因结构的预测是当前生命科学研究的一个重要基础课题,其中一个关键环节是剪接位点和各种可变剪接事件的精确识别.基于转录组测序（RNA-seq）数据,识别剪接位点和可变剪接事件是近几年随着新一代测序技术发展起来的新技术策略和方法.本工作基于黑腹果蝇睾丸RNA-seq数据,使用TopHat软件成功识别出39718个果蝇剪接位点,其中有10584个新剪接位点.同时,基于剪接位点的不同组合,针对各类型可变剪接特征开发出计算识别算法,成功识别了8477个可变剪接事件（其中新识别的可变剪接事件3922个）,包括可变供体位点、可变受体位点、内含子保留和外显子缺失4种类型.RT-PCR实验验证了2个果蝇基因上新识别的可变剪接事件,发现了全新的剪接异构体.进一步表明,RNA-seq数据可有效应用于识别剪接位点和可变剪接事件,为深入揭示剪接机制及可变剪接生物学功能提供新思路和新手段.     

lncRNA选择性剪接调控的研究进展

长链非编码RNA (lncRNA)选择性剪接是指剪除未成熟lncRNA中的内含子,并将外显子连接起来生成成熟lncRNA的过程.在各类疾病发生和发展过程中,异常的选择性剪接起着重要作用. lncRNA选择性剪接直接参与膀胱癌、结直肠癌、肝癌、神经母细胞瘤等多种肿瘤的发病机制,且与胚胎发育、软骨毛发发育、多系统萎缩症等紧密相关.在此,我们对lncRNA选择性剪接的起因、调控机制以及对疾病影响的研究进展进行综述.此外,本文还介绍了两个与lncRNA选择性剪接相关的数据库(SpliceMap和LNCediting).     

细胞信号转导与可变剪接调控

大多数真核基因能够发生可变剪接,其调控对于生理和病理状态下细胞功能的实现至关重要,而异常可变剪接则可导致多种疾病。虽然已知可变剪接能够在转录后水平调节基因表达,然而目前仍不清楚特定的可变剪接模式是如何被调控的。越来越多的研究发现细胞信号和外界环境刺激能够调控靶基因的剪接模式,并且已发现一些与可变剪接调控有关的信号转导通路,而后者能够通过修饰剪接因子进而改变剪接因子的亚细胞定位或者活性,从而实现对靶基因可变剪接模式的调控。由细胞信号转导通路所构成的网络能够灵活多样地调控基因剪接,一条信号通路可调控多个基因剪接,而多条信号通路也可调控同一基因剪接,对于理解信号转导过程的分子机制具有重要意义。     

激肽原基因的选择性剪接与功能研究进展

激肽原基因在不同物种中有一定的差异, 其编码的蛋白质产物也有所不同。在人类、牛和小鼠中存在的激肽原基因K是一种选择性剪接基因, 其可以编码两种激肽原产物, 而在大鼠中, 除了激肽原基因K之外还有一类激肽原基因T, 其只能编码一种激肽原。激肽原属于半胱氨酸蛋白酶抑制剂超家族中家族3的成员, 是一类具有多个结构域的多功能蛋白, 在人体内多种功能协同作用, 维持着机体的正常生理状态。激肽原的凝血和抗凝血两种相互拮抗的功能既能使破损的血管得到修复, 防止流血不止, 又能抑制血管内血栓的形成。本文将对目前研究较多的人、牛、小鼠和大鼠的激肽原基因的选择性剪接以及激肽原的凝血、抗凝血等多方面的功能做一综述, 为更进一步地阐明激肽原基因的进化机制, 加深对基因选择性剪接机制的了解, 揭示激肽原功能的认识等方面有所启示, 并为调节血管通透性、调节血压和抗肿瘤等新药的开发提供有益的参考。     

Signal Sequence and Keyword Trap in silico for Selection of Full-Length Human cDNAs Encoding Secretion or Membrane Proteins from Oligo-Capped cDNA Libraries

We have developed an in silico method of selection of humanfull-length cDNAs encoding secretion or membrane proteins fromoligo-capped cDNA libraries. Fullness rates were increased toabout 80% by combination of the oligo-capping method and ATGpr,software for prediction of translation start point and the codingpotential. Then, using 5'-end single-pass sequences, cDNAs havingthe signal sequence were selected by PSORT (‘signal sequencetrap’). We also applied ‘secretion or membrane protein-relatedkeyword trap’ based on the result of BLAST search againstthe SWISS-PROT database for the cDNAs which could not be selectedby PSORT. Using the above procedures, 789 cDNAs were primarilyselected and subjected to full-length sequencing, and 334 ofthese cDNAs were finally selected as novel. Most of the cDNAs(295 cDNAs: 88.3%) were predicted to encode secretion or membraneproteins. In particular, 165(80.5%) of the 205 cDNAs selectedby PSORT were predicted to have signal sequences, while 70 (54.2%)of the 129 cDNAs selected by ‘keyword trap’ preservedthe secretion or membrane protein-related keywords. Many importantcDNAs were obtained, including transporters, receptors, andligands, involved in significant cellular functions. Thus, anefficient method of selecting secretion or membrane protein-encodingcDNAs was developed by combining the above four procedures.     

人SDCT2基因的两种不同转录产物选择性转录机理分析

为了克隆人高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白 (highaffinitysodium dependentdicarboxylatetransporter,SDCT2 ,或NaDC3)基因并研究其生理功能 ,用大鼠SDCT2基因序列作为电子杂交探针对人EST数据库进行电子筛选 ,得到了一系列与大鼠SDCT2序列具有高度同源性的人EST序列 ,将它们拼接成 2个基因重叠群 ,设计特异性PCR引物通过RT PCR扩增得到 2条杂交探针用于筛选人肾cDNA文库 .从肾组织中同时克隆出了人SDCT2基因 2种mRNA变异体的全长cDNA(SDCT2α和SDCT2 β) ,两者 5′端前 3435bp序列完全一致 ,但 3′端长度不同 ,SDCT2 β在第 3435bp以后比SDCT2α多出了 5 85bp的序列 .Northern杂交和RT PCR显示 ,SDCT2α在人肾中的表达丰度最高 ,在肝、脾、胎盘、脑及结肠中也有低水平的表达 .而SDCT2 β主要在肾脏中表达 ,在脾也有低水平的表达 .基因组结构分析表明 ,虽然两种mRNAs均由 13个外显子组成 ,但是SDCT2α的第 13外显子含有 1个poly(A)加尾信号AATAAA ,而SDCT2 β的第 13外显子含有 2个poly(A)加尾信号 .这表明在肾脏和脾脏组织中 ,人SDCT2基因可能通过选择性使用位于第 13外显子不同位置的 2个poly(A)信号而转录出 2种不同长度的mRNA变异体 .     

Efficient Plant Gene Identification Based on Interspecies Mapping of Full-Length cDNAs

We present an annotation pipeline that accurately predicts exon–intron structures and protein-coding sequences (CDSs) on the basis of full-length cDNAs (FLcDNAs). This annotation pipeline was used to identify genes in 10 plant genomes. In particular, we show that interspecies mapping of FLcDNAs to genomes is of great value in fully utilizing FLcDNA resources whose availability is limited to several species. Because low sequence conservation at 5′- and 3′-ends of FLcDNAs between different species tends to result in truncated CDSs, we developed an improved algorithm to identify complete CDSs by the extension of both ends of truncated CDSs. Interspecies mapping of 71 801 monocot FLcDNAs to the Oryza sativa genome led to the detection of 22 142 protein-coding regions. Moreover, in comparing two mapping programs and three ab initio prediction programs, we found that our pipeline was more capable of identifying complete CDSs. As demonstrated by monocot interspecies mapping, in which nucleotide identity between FLcDNAs and the genome was ∼80%, the resultant inferred CDSs were sufficiently accurate. Finally, we applied both inter- and intraspecies mapping to 10 monocot and dicot genomes and identified genes in 210 551 loci. Interspecies mapping of FLcDNAs is expected to effectively predict genes and CDSs in newly sequenced genomes.     

Pre-mRNA选择性剪接的调控及选择性剪接数据库

Pre-mRNA选择性剪接是真核生物转录组和蛋白质组多样性的主要来源,也是细胞分化、发育等过程中重要的基因表达调控方式。约95%的人类多外显子基因存在RNA选择性剪接|很多人类基因疾病的发生与RNA剪接错误相关。随着共转录现象的发现,RNA选择性剪接调控机制研究也取得了很大进展。本文分别从序列层面和核小体定位、组蛋白修饰、DNA甲基化及非编码RNA等表观遗传层面,系统地阐述了RNA选择性剪接的调控机制。为便于搜索,本文介绍了近10年来RNA选择性剪接相关的数据库。     

可变剪接与疾病的生物信息学研究概况

可变剪接是真核基因转录后期的重要调控机制,它使得同一条蛋白质编码基因能够产生多种转录体,极大的扩展了遗传信息的应用.研究发现,可变剪接与人类疾病有着密切的联系.错误的剪接会导致疾病,增加疾病的易感性与病变程度,甚至直接导致癌变.现对可变剪接调控机制与疾病的生物信息学研究进展进行综述.