Was ist der Unterschied zwischen RNA-Splicing und Alternative Splicing?

Das Hauptunterschied zwischen RNA-Spleißen und alternatives Spleißen besteht darin, dass das RNA-Splicing ist der Prozess des Splicings der Exons des primären Transkripts von mRNA, während das alternative Splicing der Prozess der Herstellung differentieller Kombinationen von Exons desselben Gens ist. Außerdem ist das RNA-Spleißen für die Produktion eines mRNA-Moleküls verantwortlich, das in ein Protein übersetzt werden kann, während das alternative Spleißen für die Herstellung einer Reihe von Proteinen aus demselben Primärtranskript verantwortlich ist.

RNA-Spleißen und alternatives Spleißen sind zwei Arten von posttranskriptionellen Modifikationen, die der Transkription von eukaryotischen Genen folgen. Beides ist wichtig für die Produktion eines funktionellen Proteins.

Wichtige Bereiche

1. Was ist RNA Splicing?
     - Definition, Prozess, Bedeutung
2. Was ist alternatives Spleißen?
     - Definition, Prozess, Bedeutung
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen RNA-Splicing und Alternative Splicing?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen RNA-Splicing und Alternative Splicing?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Alternatives Spleißen, Exons, Introns, posttranskriptionelle Modifikationen, RNA-Spleißen

Was ist RNA Splicing?

RNA-Splicing ist der biologische Prozess, bei dem die Introns aus dem primären RNA-Transkript entfernt werden, während die Exons in Eukaryoten zusammenligiert werden. Beim Menschen beträgt die durchschnittliche Länge eines Gens 30.000 Basenpaare, aber die Länge eines reifen mRNA-Moleküls beträgt weniger als 20.000 Basenpaare. Das RNA-Spleißen ist für diese Verringerung der durchschnittlichen Länge des mRNA-Moleküls verantwortlich. Die Hauptfunktion des RNA-Spleißprozesses ist die Herstellung eines reifen mRNA-Moleküls aus dem primären RNA-Transkript, das in ein funktionelles Protein übersetzt werden kann.

Abbildung 1: RNA-Splicing

Im Allgemeinen beginnt jedes Intron mit a GU und endet mit einem AG in der 5 'bis 3' Richtung. Ersteres ist das Spleißstelle spleißen während letzteres das ist Akzeptorseite spleißen. Eine dritte Site namens Zweigstelle tritt 20 - 50 Basen stromaufwärts der Akzeptorstelle mit einer Konsensussequenz der Verzweigungsstelle "CU (A / G) A (C / U)" auf, wobei A in allen Genen konserviert ist. Diese drei Standorte werden gemeinsam als Signale spleißen. Außerdem ist die Exonsequenz der Donorstelle in den meisten Fällen (A / C) AG, und die Exonsequenz an der Akzeptorstelle ist G.

Abbildung 2: Zweistufiger Mechanismus des RNA-Splicings

Fünf snRNA-Moleküle und ihre assoziierten Proteine ​​bilden ein ribonukleares Protein namens Splicosom, Dies ist ein großer Komplex (60S). Das Splicosom ist für die Entfernung der Introns aus dem primären RNA-Transkript in einem zweistufigen Prozess verantwortlich. inzwischen, Konstitutives Spleißen ist der allgemeine RNA-Spleißmechanismus.

Was ist alternatives Spleißen?

Beim alternativen Spleißen handelt es sich um den biologischen Prozess, der für die Herstellung varianter mRNA-Moleküle aus einem bestimmten primären RNA-Transkript eines bestimmten Gens verantwortlich ist. Das bedeutet; Die Expression eines einzelnen Gens kann mit Hilfe des alternativen Splicings zu mehreren Proteinen führen. Daher können diesen reifen mRNA-Molekülen einige der Exons im primären RNA-Transkript fehlen. Da sich die Aminosäuresequenz dieser Proteine ​​voneinander unterscheidet, üben sie unterschiedliche biologische Funktionen innerhalb der Zelle aus. Obwohl das menschliche Genom aus 25.000 bis 35.000 Protein-kodierenden Genen besteht, werden durch alternatives Spleißen mehr als 90.000 Proteine ​​synthetisiert. Darüber hinaus werden mehrere Proteine, die aus einem bestimmten RNA-Transkript synthetisiert werden, als Proteinisoformen bezeichnet.

Abbildung 3: Alternatives Spleißen

Es gibt fünf grundlegende Modi für alternatives Spleißen. Sie sind die Exon-Skipping oder das alternative Exon vom Kassettentyp, sich gegenseitig ausschließende Exons, alternative 3'-Spleißstelle, alternative 5'-Spleißstelle, und Intron-Retention. Das häufigste alternative Spleißen bei Wirbeltieren und Wirbellosen ist das Überspringen von Exon. Bei niedrigeren Metazoen handelt es sich um die Intron-Retention.

Abbildung 4: Mechanismen des alternativen Spleißens

Ähnlichkeiten zwischen RNA-Spleißen und alternatives Spleißen

• RNA-Splicing und alternatives Splicing sind zwei Arten von posttranskriptionellen Modifikationen, die während der eukaryotischen Genexpression auftreten.
• Das Effektormolekül für beide Prozesse ist jedoch das primäre RNA-Transkript.
• Beide umfassen auch das Spleißen von Exons durch Entfernen von Introns.
• Darüber hinaus sind beide für die Produktion eines mRNA-Moleküls verantwortlich, das sich in ein funktionelles Protein umwandeln kann.
• Außerdem finden beide Prozesse im Kern statt.

Unterschied zwischen RNA-Splicing und alternatives Splicing

Definition

RNA-Splicing bezieht sich auf eine Modifikation des entstehenden Pre-Messenger-RNA-Transkripts (pre-mRNA), bei dem Introns entfernt und Exons vor der Translation verbunden werden. Alternatives Splicing bezieht sich hingegen auf einen Prozess, der es einer Messenger-RNA (mRNA) ermöglicht, die Synthese verschiedener Proteinvarianten (Isoformen) zu steuern, die unterschiedliche zelluläre Funktionen oder Eigenschaften haben können. Diese Definitionen erklären den grundlegenden Unterschied zwischen RNA-Splicing und alternativem Splicing.

Funktion

Das RNA-Spleißen spleiht die Exons des primären RNA-Transkripts, während das alternative Spleißen die Exons im primären RNA-Transkript spleiht, wodurch differentielle Kombinationen von Exons gebildet werden. Daher ist dies der funktionale Unterschied zwischen dem RNA-Spleißen und dem alternativen Spleißen. 

Exons

Darüber hinaus enthält die durch RNA-Spleißen erzeugte reife mRNA alle Exons im Primärtranskript, während die durch alternatives Spleißen hergestellten reifen mRNAs nicht jedes Exon des Primär-RNA-Transkripts enthalten.

Ergebnisse in

Ein weiterer Unterschied zwischen dem RNA-Spleißen und dem alternativen Spleißen ist das Ergebnis des Spleißens. RNA-Spleißen führt zu einem mRNA-Molekül, das sich in ein funktionelles Protein verwandeln kann, während alternatives Spleißen zu verschiedenen mRNA-Varianten führt, die sich in verschiedene Proteinisomere übersetzen lassen.

Bedeutung

Der Unterschied zwischen RNA-Spleißen und alternativem Spleißen, basierend auf ihrer Bedeutung, besteht darin, dass das RNA-Spleißen die proteinkodierende Region zusammenführt, indem die nichtkodierenden Regionen aus dem Primärtranskript entfernt werden, während alternatives Spleißen die Informationsvielfalt und die Proteomvielfalt der Zelle erhöht.

Fazit

RNA-Splicing ist der Vorgang des Ligierens der Exons der eukaryotischen prä-mRNA durch Entfernen der Introns. Auf der anderen Seite ist das alternative Spleißen die Herstellung mehrerer mRNAs aus einer einzelnen prä-mRNA durch die differentielle Kombination von Exons. Die Hauptfunktion des RNA-Spleißens besteht darin, eine reife mRNA herzustellen, die in ein funktionelles Protein übersetzt werden kann. Umgekehrt führt das alternative Spleißen zu Proteinisomeren mit unterschiedlicher Funktion. Daher ist der Hauptunterschied zwischen RNA-Spleißen und alternatives Spleißen ihr Mechanismus und ihre Bedeutung.

Referenz:

1. E. Zhiguo et al. "Spleißen und alternatives Spleißen in Reis und Mensch" BMB berichtet vol. 46,9 (2013): 439–47. Hier verfügbar
2. „RNA-Splicing“. MoBio, Veröffentlichung von Webbüchern, hier erhältlich
3. Wang, Yan et al. "Mechanismus des alternativen Spleißens und seiner Regulierung" Biomedical Reports vol. 3,2 (2014): 152-158. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. “RNA splicing diagram de” Von LadyofHats - habe mich im Wesentlichen auf die Informationen in Wikipedia plus bezogen: [1] und [2]. (Public Domain) über Commons Wikimedia  
2. "RNA-Splicing-Reaktion" Von BCSteve - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia  
3. "DNA alternatives Spleißen" Von National Human Genome Research Institute - http://www.genome.gov/Images/EdKit/bio2j_large.gif (Public Domain) über Commons Wikimedia  
4. „RNA-Splicing“ von OpenStax CNX (CC BY 3.0) über OpenStax Collage