Empalme alternatiu

Vore també: Splicing

El empalme alternatiu (alternative splicing en anglés), ajust alternatiu o splicing alternatiu, permet obtindre a partir d'un transcrito primari d'ARNm o pre-ARNm distintes isoformas de ARNm i proteïnas, les quals poden tindre funcions diferents i a sovint opostes. Este procés ocorre principalment en eucariota, encara que també pot observar-se en virus.

Introducció

Molts gens estan empalmados alternativament en formes específiques de teixits, regulades en el desenroll i en resposta a hormonas, proporcionant un mecanisme adicional per a la regulació de l'expressió gènica. Al transcribirse l'ADN a ARNm s'obté un transcrito primari de ARN o pre-ARNm que comprén intrones i exones. Per a que este pre-ARNm done lloc a un ARNm deu sofrir un procés de maduració de el ARNm, que consistix, bàsicament, en eliminar tots els intrones. No obstant, els intrones i exones no sempre estan determinats durant el procés d'ajust. La selecció dels llocs d'ajust es porta a terme per residus de serina/arginina de certes proteïnas conegudes com proteïnes SR.

Una troballa crítica sobre la prevalença de splicing alternatiu va ser que la majoria dels genés humans produïxen una àmplia varietat de ARNm que a la seua volta codifiquen proteïnes distintes. Els científics estimen que el 15-60 % de les malalties genètiques humanes impliquen mutacions de empalme, ya siga a través de la mutació directa de les senyals del lloc de empalme o a través de l'interrupció d'atres components de la via de empalme. És per esta raó que tant les zones aceptoras com donadoras de splicing són considerades regions altament intolerants a la variació donada la seua esencialidad. Per lo tant, la comprensió de quina informació en pre-mRNAs determina splicing alternatiu i cóm les cèlules regulen splicing alternatiu és d'importància crítica.

Tipos

Figura 1. Tipos de empalmes alternatius. Es mostra en l'image tots els possibles tipos de splicing alternatiu.

Els tipos de empalme alternatiu inclouen l'us de llocs alternatius de empalme en 5' i 3', exones de casset, intrones retinguts i exones mútuament exclusius (Figura 1).

• Cassete del exón: en este cas, un exón pot ser empalmado fora de la transcripció primària o retingut. Est és el modo més comú en pre-mRNAs de mamífers.
• Exones mútuament exclusius: Un dels dos exones es conserva en els ARNm despuix del empalme, pero no abdós.
• Lloc alternatiu 5': S'usa una unió de empalme alternativa per al lloc 5' (sitie donant), canviant el llímit 3' del exón aigües dalt.
• Lloc alternatiu 3': S'usa una unió de empalme alternativa per al lloc 3' (sitie acceptor), canviant el llímit 5' del exón aigües avall.
• Retenció de intrón: Una seqüència pot ser empalmada com un exón o simplement retinguda. Açò es distinguix de l'omissió de exón perque la seqüència retinguda no està flanquejada per intrones. Si el intrón retingut està en la regió de codificació, el intrón deu codificar els aminoàcits en el marc en els exones veïns, o un codón de terminació o un canvi en el marc de llectura farà que la proteïna siga no funcional. Est és el modo més rar en els mamífers.
• Selecció de promotors alternatius: est és l'únic método que dona lloc a un domini N-terminal alternatiu. En este cas, cada promotor pot donar lloc a un joc de exones diferents.

• Selecció de llocs de poliadenilación alternatius: est és l'únic método que dona lloc a un domini C-terminal alternatiu. En este cas, cada lloc de poliadenilación pot donar lloc a un joc de exones diferents.