Contenu
- Compréhension de base de l'épissage alternatif
- Exon Saut
- Exons mutuellement exclusifs
- Sites accepteurs de la variante 3
- Sites 5 donateurs alternatifs
- Rétention d'intron
L'épissage alternatif fait partie intégrante de la biodiversité. Diverses espèces utilisent ces mécanismes pour remplir des fonctions de réglementation. Le principal avantage de l'épissage est que plusieurs protéines peuvent être formées à partir d'un seul gène par l'épissage des introns et des exons. Cependant, ces mécanismes peuvent également causer diverses maladies s’ils ne sont pas réglementés. Les mécanismes les plus courants sont le saut d’exon, les exons mutuellement exclusifs, les sites accepteurs alternatifs, les sites donneurs alternatifs et la rétention d’introns.
Compréhension de base de l'épissage alternatif
••• Comstock / Comstock / Getty ImagesIl n’est pas exagéré de dire que sans épissage alternatif, la biodiversité ne serait pas possible. L'épissage alternatif peut produire plusieurs protéines à partir d'un seul gène. Cette flexibilité permet au même gène de contribuer à différents traits. Cela est possible grâce aux exons, qui sont des segments de nucléotides qui restent dans le produit à base d’ARN, et aux introns, qui sont éliminés par épissage d’ARN. De nombreux modes d'épissage alternatif contribuent à la biodiversité chez les eucaryotes. Des activateurs, tels que le codon de démarrage AUG, dans le site d'épissage favorisent l'épissage. Ces mécanismes varient dans chaque situation et sont supposés réguler les fonctions cellulaires en fonction de conditions particulières. Cependant, un mauvais épissage peut également contribuer à diverses maladies, notamment le cancer.
Exon Saut
Ce mécanisme est également connu sous le nom d'exon de cassette, lorsqu'un exon est épissé du gène lors de la transcription. Un exemple serait le gène dsx chez D. melanogaster (mouche des fruits). Les mâles ont les exons 1, 2, 3, 5 et 6, tandis que les femelles en ont 1, 2, 3 et 4. Un signal de polyadénylation dans l'exon 4 provoque l'arrêt de la transcription à cet endroit. L'exon 4 est ajouté aux femmes en raison de l'un des activateurs présents uniquement chez les femmes et non chez les hommes.
Exons mutuellement exclusifs
••• Thomas Northcut / Lifesize / Getty ImagesDans le cas d'exons mutuellement exclusifs, un seul des deux exons consécutifs est retenu pendant la transcription. Un exemple est la régulation des exons 8a et 8 dans les canaux calciques de CaV1.2. Dans le syndrome de Timothée, les formes alternées de ces deux exons peuvent entraîner différents symptômes de la maladie, ce qui perturbe l'homéostasie calcique nécessaire à la contraction musculaire. Cependant, les deux exons ne peuvent pas exister chez les patients; un seul d'entre eux est transcrit, bien que les deux soient présents dans le gène.
Sites accepteurs de la variante 3
La jonction d’épissure à l’extrémité 3 ’est utilisée, modifiant la limite de 5’ de l’exon aval. Un exemple est la protéine activatrice Transformer (Tra) présente chez les femelles de D. melanogaster (mouche des fruits). Le gène original de Tra contient deux sites accepteurs où le gène peut se scinder lors de la transcription. Les mâles utilisent le site accepteur en amont, qui comprend un codon d'arrêt précoce. Cela forme une protéine non fonctionnelle. Les femelles utilisent le site accepteur en aval, ce qui provoque l'excision du codon d'arrêt en tant que partie intégrante de l'intron, formant une protéine Tra fonctionnelle.
Sites 5 donateurs alternatifs
••• Images Comstock / Comstock / Getty ImagesLa jonction d’épissure au 5 ’est utilisée, modifiant la limite de 3’ de l’exon amont. Alors que les sites accepteurs alternatifs conduisent à de petites variations dans les séquences protéiques, les sites donneurs alternatifs peuvent entraîner des différences radicales dans la séquence et la structure des protéines, car ils peuvent entraîner des décalages de cadres. L'épissage alternatif du gène BTNL2 en serait un exemple. L'utilisation du site en amont, au lieu du site en aval, conduit à une protéine abrégée sans le domaine IgC C-terminal ni l'hélice transmembranaire. Cela entraîne une prédisposition à la maladie inflammatoire chronique.
Rétention d'intron
Semblable au saut d'exon, l'exon est conservé dans l'ARNm, mais contrairement au saut d'exon, l'exon n'est pas flanqué d'introns. Si des introns existaient, ils sont souvent codés dans les régions codantes parmi les acides aminés des exons proches, le codon d’arrêt ou un décalage dans le cadre de lecture rendant la protéine non fonctionnelle. C'est le mécanisme le moins commun de l'épissage alternatif.