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Gene Splicing Panoramica & Tecniche
Gene Splicing Introduzione
Gene splicing è un post-trascrizionale di modifica in cui un singolo gene in grado di codificare per proteine multiple. L’impionbatura del gene è fatta in eucarioti, prima della traduzione di mRNA, dall’inclusione differenziale o dall’esclusione delle regioni di pre-mRNA. L’impionbatura del gene è una fonte importante di diversità della proteina., Durante un tipico evento di splicing del gene, il pre-mRNA trascritto da un gene può portare a diverse molecole di mRNA mature che generano più proteine funzionali. Pertanto, lo splicing genico consente a un singolo gene di aumentare la sua capacità di codifica, consentendo la sintesi di isoforme proteiche che sono strutturalmente e funzionalmente distinte. Lo splicing genico è osservato in un’alta percentuale di geni. Nelle cellule umane, circa il 40-60% dei geni sono noti per presentare splicing alternativo.,
Meccanismo di splicing genico
Esistono diversi tipi di eventi comuni di splicing genico. Questi sono gli eventi che possono verificarsi simultaneamente nei geni dopo che l’mRNA è formato dalla fase di trascrizione del dogma centrale della biologia molecolare.
Salto dell’esone: questo è il meccanismo di splicing genico più comune in cui gli esoni sono inclusi o esclusi dalla trascrizione genica finale che porta a varianti di mRNA estese o accorciate., Gli esoni sono le regioni codificanti di un gene e sono responsabili della produzione di proteine che vengono utilizzate in vari tipi di cellule per una serie di funzioni.
Intron Retention: un evento in cui un intron viene mantenuto nella trascrizione finale. Nell ‘ uomo è stato riportato che il 2-5% dei geni trattiene gli introni. Il meccanismo di splicing del gene mantiene le porzioni non codificanti (spazzatura) del gene e porta a una demornity nella struttura e nella funzionalità della proteina.
Alternativa 3 ‘Splice Sito e 5’ Splice Sito: gene alternativo splicing comprende l’unione di diversi 5 ‘e 3′ splice sito., In questo genere di splicing del gene, due o più 5′ sito alternativi della giuntura competono per unire a due o più 3’ sito alternati della giuntura.
Metodi di rilevamento della variante di splice
Lo splicing genico porta alla sintesi di proteine alternative che svolgono un ruolo importante nella fisiologia e nella malattia umana. Attualmente, i metodi più efficienti per il rilevamento su larga scala delle varianti di giunzione includono metodi di previsione computazionale e analisi microarray. Microarray basato splice variant detection è il metodo più popolare attualmente in uso., La natura altamente parallela e sensibile dei microarray li rende ideali per il monitoraggio dell’espressione genica su un tessuto specifico, a livello del genoma. I metodi basati su Microarray per la rilevazione delle varianti della giuntura forniscono una piattaforma robusta e scalabile per la scoperta ad alto rendimento dello splicing alternativo del gene. Un certo numero di nuovi trascritti genici sono stati rilevati utilizzando metodi basati su microarray che non sono stati rilevati da EST utilizzando metodi computazionali. Un altro metodo comunemente usato per la scoperta delle isoforme novelle del gene è RT-PCR seguito dall’ordinamento., Questo è un approccio potente e può essere efficacemente utilizzato per analizzare un piccolo numero di geni. Tuttavia, fornisce solo una visione limitata della struttura del gene, è laborioso e non si adatta facilmente a migliaia di geni o centinaia di tessuti.
Sfide nella progettazione di Microarray per il rilevamento delle varianti di giunzione
Il rilevamento di splicing genico basato su Microarray pone alcune sfide uniche nella progettazione di sonde per isoforme che mostrano un alto grado di omologia., Per distinguere tra queste isoforme, viene utilizzato un microarray che utilizza una combinazione di sonde per esoni e giunzioni esone-esone. Gli eventi di salto di esone o altre eliminazioni possono essere monitorati utilizzando sonde di giunzione. Ad esempio, una sonda che attraversa l’esone 1 e l’esone 3 del gene rileverà il salto dell’esone 2 dal gene che viene tradotto in una proteina.
Software per la progettazione di microarrays varianti di giunzione
AlleleID ® progetta automaticamente sonde di giunzione e sonde intra-esone., Con AlleleID® è possibile progettare qualsiasi combinazione di sonde per rilevare qualsiasi tipo di evento di splicing alternativo.