可变剪接及其表观遗传调控(万字长文总结)

如题所述

一、引言</


复旦大学博导倪挺博士在2016年的表观基因组学研究中,深入探讨了转录水平的表观调控,尤其关注了可变剪接与表观遗传修饰之间的紧密联系。他的工作涵盖了六个关键领域:生物学意义、检测技术、调控机制、组蛋白修饰与DNA甲基化的关系,以及这些修饰对基因转录的影响。


二、可变剪接的核心概念</


基因编码过程中,可变剪接通过跳过或选择性保留外显子,显著影响蛋白质的序列和功能,从而影响细胞的生理与病理状态。RNA-seq和RT-PCR是主要的鉴定工具,但它们的精确性受实验质量和批次效应的挑战。


三、调控层面的复杂性</


基因表达调控涉及多步骤,包括转录、剪接、翻译和蛋白质加工。例如,RBM4蛋白的表达变化与癌症中基因剪接异常密切相关。顺/反式作用元件的调控作用,以及miRNA对剪接的影响,使得理解异常剪接的生物学意义至关重要。


四、表观遗传调控的介入</


组蛋白修饰,如H3K36me3,通过与剪接因子的结合影响剪接选择。转录因子的位置效应和组蛋白的动态调控共同决定了外显子保留。然而,剪接与组蛋白修饰的双向影响揭示了机制的复杂性,如H3K36me3的缺失可能改变内含子的保留。


五、剪接与Poly(A)尾巴的相互作用</


3'端的Poly(A)尾巴与特异性修饰紧密相关,其位置变化可影响蛋白质的翻译效率和功能。APA(替代聚合位点)的动态调控在细胞分化和肿瘤发展中扮演重要角色,不同细胞类型间的差异显示出剪接选择的多样性。


六、未来的研究方向</


尽管已有大量实验证据,但DNA甲基化如何精确地影响RNA剪接,以及剪接如何反过来影响染色质修饰,仍有待深入研究。RNA的复杂调控网络揭示了遗传物质的精细调控机制,为未来的生物医学研究提供了广阔领域。


结论</


在表观遗传和转录调控的交织网络中,可变剪接作为关键环节,其调控机制的解析对于理解生物学事件、疾病发生和发展具有重要意义。随着技术的不断进步,我们期待揭示更多的RNA加工细节,以期在分子层面揭示生命的奥秘。


参考文献</



    Wang, Y. et al., RBM4在肿瘤抑制中的作用...
    Di Giammartino, D.C. et al., Alternative polyadenylation机制和后果...
    Mayr, C. & Bartel, D.P., 3'UTR缩短通过APA激活...
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