RNA可变剪接的表观遗传学机制演示教学.pptx

第6章 RNA可变剪接的表观遗传学机制1.概念 RNA剪接是指依据RNA顺式和反式元件，在包括表观遗传信息在内的剪接指令指导下，剪接体正确识别，连接短外显子并精确去除长内含子，从而加工为成熟mRNA的过程。 RNA可变剪接是指从一个mRNA前体通过不同的剪接方式产生不同的mRNA剪接异构体的过程。2.可变剪接的基本类型可变剪接的类型外显子跳跃（中间盒式外显子可与两侧内含子序列一起被减去）3’可变剪接位点5’可变剪接位点内含子保留第一外显子可变最后外显子可变3.可变剪接的基本机制剪接体的组成：剪接体是由5种小核糖核蛋白颗粒（snRNPs）及大约200个辅助蛋白组成。剪接体识别的剪接信号：内含子两端的剪接位点（5’ss和3’ss），3’ss上游的多聚嘧啶序列，PPT（多聚嘧啶序列）上游的分支位点,除此之外在外显子和内含子中，还有一些剪接调控原件（ESE,ISE,ESS,ISS）。 剪接体的组装过程：4.转录与剪接同时进行的机制转录与剪接不是相互独立的过程，存在共转录现象，即子代RNA剪接在RNAPII延伸过程或释放之前发生。按照上图，RNAPII起着联系转录和剪接的纽带作用。有研究表明增加RNAPII延伸速率的因子如剪接增强子，会导致外显子跳过的机会增加，抑制转录延伸的药物可以增强外显子插入的机会（Kadener et al,2001）。据此提出可变剪接的RNAPII与剪接因子动力学耦合模型：改变转录延伸速率（延缓或加快）会导致弱外显子的可变剪接（保留或跳过）5.可变剪接的表观遗传学机制 剪接与转录耦合指出调控转录的因子也可调控剪接。事实上，这个模型不能完全解释可变剪接的精巧机制，还有其他机制影响可变剪接。最近主要发现是染色质结构，组蛋白修饰等也可调控可变剪接。5.1可变剪接与核小体定位 核小体在基因组上非均匀分布，在内含子-外显子连接处占据较高，核小体也许起外显子标记作用，同时RNAPII沿基因分布也是不均匀的，外显子中RNAPII密度较内含子高，核小体可能表现为一种RNAPII延伸阻碍而调节外显子处RNAPII密度，进而影响剪接效率。5.2组蛋白修饰诱导可变剪接 研究发现42种组蛋白修饰沿基因组非随机分布，外显子一侧化学修饰高于两侧内含子，而且组成性外显子比可变外显子中更高（Kolasinska-Zswierz et ai,2009;Spies et ai,2009;Andersson et al,2009;Schwartz et al,2009b）研究显示用组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理，可以增加人神经细胞粘接分子（NCAM）18号外显子H3K9乙酰化和H3K36甲基化水平，引起NCAM18号外显子可变剪接（Nogue’s et ai,2002;Allo’et al,2009;Schor et al,2009） 以上实验事实组蛋白修饰能改变可变剪接5.5 可变剪接的新模型Luco等（2010）研究显示可变剪接区域的组蛋白修饰与剪接结果有强烈相关性。如对于依赖PTB基因可变剪接区富含H3K36me3,缺乏H3K4me3。这些组蛋白的修饰与调节足以控制依赖PTB外显子的保留或剪切。据此提出可变剪接的新模型：可变剪接位点选择整合模型。Luco等（2010）提出“可变剪接位点选择的整合模型”转录调控元和组蛋白修饰作用有二。一方面，重塑或打开染色质便于激活RNA延伸因子的募集。另一方面，沿外显子的核小体定位加上组蛋白修饰可能调节剪接因子的募集。谢谢