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2018年9月4日 讯 /生物谷BIOON/ –没人知道一天中有多少次，甚至在一个小时内，我们体内的数万亿个细胞需要制造多少蛋白质，但我们知道，细胞会以大规模的方式在不断制造蛋白质，一旦该过程发生的话，细胞核中就会发生一种称之为RNA剪接（RNA splicing）的编辑过程，其能够确保RNA指令被传送至与机体基因蓝图精确对应的细胞工厂中。
图片来源：Diagram courtesy of Khan Academy
近日，一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中，来自冷泉港实验室的研究人员通过研究阐明了指导细胞加工这些RNA信息的规则，这或许能帮助研究人员准确预测特殊遗传突变如何影响上述过程，同时还能帮助估测特殊突变如何影响机体的患病风险。剪接作用会从原始未编辑的基因RNA拷贝中移除内含子片段，从而留下编码蛋白质的外显子区域，人类基因组中有超过20万个内含子片段，如果其进行了不精确地拼接，细胞就会产生大量缺陷蛋白质，所带来的后果就是致命性的，大约14%的单字符突变就与多种人类疾病直接相关。
细胞中的剪接机器能够寻找剪接位点来从原始的RNA信息中准确移除内含子，基因组中所有剪接位点都比较相似但却并不相同，而且小型的改变并不总会损伤剪接的效率，对于内含子5’剪接位点而言，在首个和第二个DNA位点，突变常常会产生较强的影响，而内含子其它位点的突变则会产生一些戏剧性的效果或者没有任何影响。
目前研究人员很难预测疾病相关基因中剪接位点的突变如何影响患者的患病风险，比如，BRCA1和BRCA2基因的突变就会增加女性患乳腺癌和卵巢癌的风险，但并不是每一个突变都是有害的。文章中，研究人员在所有可能的DNA组合元件中都创建了5’拼接位点，随后测定了相应的内含子从RNA片段上移除后所发生的结果，这项研究中，研究人员利用了来自BRCA2和IKBKAP及SMN1基因的内含子进行了研究，IKBKAP及SMN1基因的突变会诱发神经变性疾病。
在上述三个基因的内含子中，研究人员检测了3.2万个5’拼接位点，他们发现，在不同的内含子中，特定的DNA序列会与相似的拼接有效或无效直接相关，而每一个基因的其它特性似乎更倾向于在每一种特殊的情况下修饰对机体所带来的影响，换句话说，给定的5’拼接位点内部的突变或许会影响剪接作用是可以进行预测的，但其也会被剪接位点自身所影响。研究者表示，后期他们还将进行更为深入的研究来帮助预测特殊剪接位点突变所带来的影响。(生物谷Bioon.com）
原始出处：
Mandy S. Wong, Justin B. Kinney, Adrian R. Krainer. Quantitative Activity Profile and Context Dependence of All Human 5′ Splice Sites. Molecular Cell, 2018; DOI: 10.1016/j.molcel.2018.07.033