冷泉港實驗室（CSHL）近日發(fā)表了一項關于RNA剪接的新研究，這項研究打破了30多年以來對于RNA剪接機制的認識,。
在細胞中,，編碼蛋白質(zhì)的信息首先從DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA,，mRNA再指導蛋白質(zhì)合成,，但是mRNA并不是DNA的簡單復制，DNA最初復制得到的是前體mRNA（pre-messenger RNA）,，前體mRNA經(jīng)過剪接編輯過程,，剪掉不必要的內(nèi)含子序列，留下編碼蛋白質(zhì)的外顯子,，再將這些外顯子拼接在一起而得到mRNA,。為了使這種“剪切-粘貼”機制能準確無誤地進行，在剪接開始時,，必須由另一外更小的RNA——U1進行引導,，以便正確識別內(nèi)含子的剪接位點。
在內(nèi)含子開始端U1識別剪接位點的能力最強,，這時U1與目標RNA的配對堿基超過10個,，但是在大多數(shù)情況下，形成的堿基對較少,。在2009年，科學家發(fā)現(xiàn)U1甚至能識別表面上不完整的剪接位點,，這些位點沒有正確匹配RNA的序列,。U1不是排隊目標內(nèi)含子RNA序列的第一個堿基，有時能滑到下一個堿基，如果這種移動使更多的U1堿基與目標堿基配對就會產(chǎn)生一個更強的匹配,。
現(xiàn)在,，他們發(fā)現(xiàn)了第二個更普遍的可變選擇，它不是從第一個堿基移離,，而是U1或其目標上的一個個或多個堿基能凸出來,，或從堿基隊列脫出，如果這樣可使得周圍核苷酸產(chǎn)生U1與目標間的較強匹配,。
根據(jù)對6500個人類基因剪接位點的研究,，估計5%的剪接位點用這個"凸起"機制來被識別，這些剪接位點存在于40%的人類基因中,。有趣的是,，一些非典型識別位點出現(xiàn)在具致病性突變的基因中，其他非典型識別位點是可變剪接發(fā)生的位置,。
這項研究擴展了U1識別剪接位點的內(nèi)容,有助于我們更深入地了解內(nèi)含子的剪接過程,同時有助于我們找出某些能引發(fā)疾病的剪接缺陷,為新的治療方法的產(chǎn)生提供依據(jù),。（生物谷bioon.com）
doi:10.1101/gad.190173.112
Widespread recognition of 5' splice sites by noncanonical base-pairing to U1 snRNA involving bulged nucleotides
X. Roca, M. Akerman, H. Gaus, A. Berdeja, C. F. Bennett, A. R. Krainer
An established paradigm in pre-mRNA splicing is the recognition of the 5′ splice site (5′ss) by canonical base-pairing to the 5′ end of U1 small nuclear RNA (snRNA). We recently reported that a small subset of 5′ss base-pair to U1 in an alternate register that is shifted by 1 nucleotide. Using genetic suppression experiments in human cells, we now demonstrate that many other 5′ss are recognized via noncanonical base-pairing registers involving bulged nucleotides on either the 5′ss or U1 RNA strand, which we term "bulge registers." By combining experimental evidence with transcriptome-wide free-energy calculations of 5′ss/U1 base-pairing, we estimate that 10,248 5′ss (?5% of human 5′ss) in 6577 genes use bulge registers. Several of these 5′ss occur in genes with mutations causing genetic diseases and are often associated with alternative splicing. These results call for a redefinition of an essential element for gene expression that incorporates these registers, with important implications for the molecular classification of splicing mutations and for alternative splicing.
