Читать книгу Błąd Darwina - Группа авторов - Страница 26
2
ograniczenia wewnętrzne: czego uczy nas nowa biologia
alternatywny splicing
ОглавлениеNa koniec tej skrótowej prezentacji warto zwrócić uwagę na fakt, że fragmenty genu, które faktycznie kodują segmenty białek (zwane eksonami; dla odróżnienia fragmenty niekodujące określa się mianem intronów), mogą być łączone na wiele różnych sposobów56. Wskutek tego pojedynczy gen może kodować wiele różnych białek, a pojedyncza mutacja jednego eksonu może uderzyć w wiele z nich jednocześnie. Gdy odkodowano ludzki genom, okazało się, że liczba genów jest mniejsza, niż się spodziewano (mniej więcej dwadzieścia cztery tysiące). Wywołało to nową falę zainteresowania alternatywnymi możliwościami splicingu. Zjawisko to wyjaśnia bowiem, jak pojedynczy gen może kodować wiele białek. Przyjęto, że geny muszą działać „wielozadaniowo” – i faktycznie tak się dzieje57.
W niedawnych badaniach Christopher B. Burge z MIT i jego współpracownicy analizowali całą sekwencję matrycowego RNA (mRNA) w piętnastu różnych typach tkanek bądź liniach komórek nowotworowych i uzyskali wyczerpujący katalog genów i alternatywnych sposobów ekspresji mRNA (Wang i in. 2008). Obecnie uznaje się, że ponad 90 procent ludzkich genów podlega alternatywnemu splicingowi i wykorzystuje obróbkę mRNA w celu uzyskania różnych białek z jednego genu. Niemal wszystkie geny ssaków zawierają introny i są składane na różne sposoby. Mechanizm ten zapewnia większą różnorodność fenotypową, niż by to wynikało z samej liczby genów 58.
56
Intuicja trafnie podpowiada nam, że jeśli dany gen zawiera na przykład dziesięć eksonów, to w jednym przypadku (na przykład w jednym rodzaju tkanki) zostaną one wszystkie transkrybowane i wyrażone w tej właśnie kolejności, natomiast w innym kontekście (w innym rodzaju tkanki) możemy mieć na przykład sekwencję 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10; w kolejnym – 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10. Mutacja, która wpłynie na jeden ekson, będzie oddziaływać na wszystkie białka, w których będzie on eksprymowany, a więc jednocześnie na wiele komórek.
57
Przy okazji omówienia danych na temat alternatywnego splicingu odnośnie do wielu genów związanych z systemem immunologicznym, przewodnictwem neuronowym i międzykomórkową adhezją u różnych gatunków Schmucker i Chen (2009) ukuli hasło „złożone geny – proste zwierzęta, złożone zwierzęta – proste geny”.
58
Alternatywny splicing zdaje się związany z procesem (znanym pod technicznym terminem „poliadenylacja”), w którym powtarzające się grupy chemiczne (adeniny) są dodawane na końcu mRNA w celu ustabilizowania go. Zarówno splicing, jak i stabilizacje są zapewne regulowane przez jeden i ten sam mechanizm.
