Кіріспе
Интрондар тігілетін жердегі мутация Тігілетін жердегі мутация - бұл прекурсорлық хабаршы РНК-ны жетілген хабаршы РНК-ға өңдеу кезінде тігілетін нақты жерде бірқатар нуклеотидтерді енгізетін, өшіретін немесе өзгертетін генетикалық мутация. Экзонды тануға ықпал ететін шұжық жер консенсустық тізбектері интрондардың соңғы нүктелерінде орналасқан. Сплисингтік орынның жойылуы жетілген мРНК-да бір немесе бірнеше интрондардың қалуына әкеледі және аномальді ақуыздардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Сплис орнындағы мутация пайда болған кезде, мРНК транскриптіде осы интрондардан әдетте енгізілмейтін ақпарат болады. Интрондар алынып тасталады, ал экзондар экспрессияланады. Мутация интрондар тігілетін нақты бір жерде: гендегі кодталмаған орындарда, экзонның орналасуымен тікелей жақын жерде болуы керек. Мутация енгізу, өшіру, фрейм-орын ауыстыру және т.б. болуы мүмкін. Сплиссинг процесінің өзі әрбір экзонды қоршап тұрған, сплиссинг доноры және сплиссинг акцепторы деп аталатын берілген ретімен бақыланады. Бұл реттіліктегі мутациялар мРНК-ның интроникалық ДНҚ-ның үлкен сегменттерін ұстауына немесе мРНК-дан бүтін экзондардың бөлінуіне әкелуі мүмкін. Бұл өзгерістер функционалды емес ақуыздың пайда болуына әкелуі мүмкін. Интроны экзонынан дәнекерлеу орны арқылы бөлінеді. Қабылдаушы және донорлық сайттар шплицесомаға шплицесомалық сайттарға қатысты штрихті нақты кесу керек жерді көрсетеді. Бұл донорлық немесе танулық сайттар мРНК өңдеуде өте маңызды. Орташа омыртқалы жануарлар гени айтарлықтай үлкен интрондармен бөлінген бірнеше кішкентай экзоннан (орташа мөлшері 137 нуклеотид) тұрады.]]
A splice site mutation is a genetic mutation that inserts, deletes or changes a number of nucleotides in the specific site at which splicing takes place during the processing of precursor messenger RNA into mature messenger RNA. Splice site consensus sequences that drive exon recognition are located at the very termini of introns. The deletion of the splicing site results in one or more introns remaining in mature mRNA and may lead to the production of abnormal proteins. When a splice site mutation occurs, the mRNA transcript possesses information from these introns that normally should not be included. Introns are supposed to be removed, while the exons are expressed. The mutation must occur at the specific site at which intron splicing occurs: within non coding sites in a gene, directly next to the location of the exon. The mutation can be an insertion, deletion, frameshift, etc. The splicing process itself is controlled by the given sequences, known as splice donor and splice acceptor sequences, which surround each exon. Mutations in these sequences may lead to retention of large segments of intronic DNA by the mRNA, or to entire exons being spliced out of the mRNA. These changes could result in production of a nonfunctional protein. An intron is separated from its exon by means of the splice site. Acceptor site and donor site relating to the splice sites signal to the spliceosome where the actual cut should be made. These donor sites, or recognition sites, are essential in the processing of mRNA. The average vertebrate gene consists of multiple small exons (average size, 137 nucleotides) separated by introns that are considerably larger.]]
Өмірбаян
1993 жылы Ричард Робертс пен Филипп Аллен Шарп "бөлінген гендерді" ашқаны үшін физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығын алды. Олар зерттеу барысында аденовирусты модельді пайдаланып, РНК сегментінен интрондар алынып тасталғаннан кейін, пре-мРНК-ның мРНК-ға өңделетінін анықтады. Осы екі ғалым жұптасу орындарының бар екенін анықтап, геномдық зерттеудің бет-бейнесін өзгертті. Сондай-ақ, олар РНК-ның әртүрлі жолмен жұпталуы мүмкін екенін анықтады, бұл мутацияның пайда болу мүмкіндігін ашады.
Технология
Қазіргі кезде көптеген түрлі технологиялар бар, олар арқылы шпалз сайттарын анықтап, қосымша ақпарат алу үшін талдауға болады. Адамның тігілуін табу - Адамның геномдық жобасының деректері негізінде құрылған онлайн деректер қоры. Геномдық деректер базасы медициналық және денсаулық салаларына қатысты мыңдаған мутацияларды анықтайды, сондай-ақ шплис орнындағы мутациялар туралы маңызды зерттеу ақпаратын береді. Құрал әсіресе мРНК-ны біріктіру алдындағы қателерді, күрделі алгоритмдерді қолдана отырып, ықтимал біріктіру орындарын есептеуді және Ensembl геном браузері сияқты басқа бірнеше онлайн геномдық деректер базасымен байланысты іздейді.
Аурудың пайда болуы
Сплис орындарының сезімтал орналасуына байланысты, сплис орындарының акцептор немесе донор аймақтарындағы мутациялар адам жекелігіне зиянды болуы мүмкін. Шын мәнінде, аурулардың көптеген түрлері тігіс орындарындағы аномалиялардан туындайды.
Деменция
Hutton, M және басқалар жүргізген зерттеулерге сәйкес, тау ақуызына байланысты РНК- ның 5' аймағында орын алатын қате мутацияның тұқым қуалайтын деменциямен (FTDP 17 деп аталады) байланысты екені анықталды. Сплицтік сайттағы мутациялар 17-хромосомадағы экзон-10-дың баламалы сплицингін реттеуге қатысы бар ықтимал дің тізбегі құрылымын тұрақсыздандырады. Нәтижесінде 5' шплицтік сайтта көбірек пайдалану пайда болады және 10-экзонды қамтитын тау транскриптерінің үлесі артады. МРНК- нің осындай күрт өсуі төрт микротубульді байланыстыру қайталануын қамтитын Тау- ның үлесін арттырады, бұл FTDP 17- ге, тұқым қуалайтын деменция түріне, бірнеше отбасыларда сипатталған нейропатологиямен сәйкес келеді.
Эпилепсия
Эпилепсияның кейбір түрлері шұғылданған жерінде мутацияға ұшырауы мүмкін. Прогрессивті миоклоноздық эпилепсиясы бар науқастарда цистатин В генінің кодындағы 3' жіптегі шплис- сайттың мутациясынан басқа, тоқтау кодонының мутациясы да табылды. Бұл мутациялардың комбинациясы зардап шекпеген адамдарда табылған жоқ. Сплис орнындағы мутациямен және онысыз тізбектерді салыстыру арқылы зерттеушілер G-ден C-ге нуклеотидтік трансверсияның бірінші интрондардың соңғы орнында пайда болатынын анықтады. Бұл трансверсия цистатин B генін кодтайтын аймақта пайда болады. Прогрессивті миоклоноздық эпилепсиядан зардап шегетін адамдарда бұл геннің мутацияланған түрі бар, бұл жетілген мРНК шығарудың төмендеуіне әкеледі, ал содан кейін ақуыз экспрессиясының төмендеуіне әкеледі. Сондай- ақ, зерттеулер көрсеткендей, балалық шақтағы ауруға шалдыққан эпилепсияның (ААЭ) қызбалы ұстамалар туғызатын түрі GABRG2 генінің алтыншы интронындағы шұғыл жері мутациясымен байланысты болуы мүмкін. Бұл тігіс орнындағы мутация әсер еткен адамдарда GABRG2 суббұрынтының функционалды емес болуына себепші болып табылды. Бұл зерттеуге сәйкес, 6- интронда пайда болған шпалз донорлық жерінің мутациясының кінәгері нүктелік мутация болды. Функционалды емес ақуыз өнімдері пайда болады, бұл да функционалды емес кіші бірлікке әкеледі.
Гематологиялық аурулар
Бірнеше генетикалық аурулар тігіс орнындағы мутациялардың нәтижесінде болуы мүмкін. Мысалы, β глобин мРНК-ның дұрыс емес жұлынуына себеп болатын мутациялар β талассемияның кейбір жағдайларына себепші болады. Тағы бір мысал - ТТП (тромботиялық тромбоцитопеникалық пурпура). ТТП- ні ADAMTS 13 жетіспеушілігі тудырады. Сондықтан ADAMTS 13 генінің тігіс орнындағы мутациясы ТТП- ні тудыруы мүмкін. Адамның генетикалық ауруларын тудыратын барлық нүктелік мутациялар 15% -ы тігіс орнында пайда болады деп есептейді.
Паратиреоидтық бездің жетіспеушілігі
Паратиреоидтық гормонды өндіретін геннің 2-интронында шұғылданған орынның мутациясы пайда болған кезде, паратиреоидтық гормонның жетіспеушілігі болуы мүмкін. Бір зерттеуде G- C алмастыруы интрона 2 тігіс орнында хабаршы РНК транскриптісінде үзіліс әсерін тудырады. Ауыстырылған экзонның паратратратроид гормонын өндіру үшін бастама кодоны бар. Мұндай бастау сәтсіздігі кемшілікке әкеледі.
Талдау
Drosophila melanogaster үлгілі организмін пайдалану арқылы осы организмнің геномдық ақпараты мен реттілігіне қатысты мәліметтер жинақталды. Ғылыми зерттеуші өзінің геномдық ақпаратын жүктей алатын және шплис сайттарының орналасуы туралы ақпаратты жинау үшін шплис сайттарының болжау деректер базасын пайдаланатын болжау моделі бар. Берклидің Drosophila жобасы осы зерттеуді енгізу үшін, сондай-ақ жоғары сапалы эухроматикалық деректерді түсіндіріп беруге пайдаланылуы мүмкін. Сплис-сайты болжаушы осы модельді организмде адам ауруларын зерттейтін зерттеушілер үшін керемет құрал бола алады. Сплис-сайттағы мутацияларды ақпараттық теория арқылы талдауға болады.