Mutasi Lokasi Splicing

Mutasi lokasi splicing mengganggu sinyal yang mengarahkan penghilangan intron dan penyambungan ekson selama pemrosesan pra-messenger RNA. Dengan mengubah lokasi donor atau akseptor splicing, atau menciptakan atau mengaktifkan lokasi kriptik, mutasi ini dapat menyebabkan penghilangan ekson (exon skipping), retensi intron (intron retention), atau penggunaan batas yang menyimpang, mengubah transkrip matang dan protein yang dihasilkan meskipun sekuens pengkodean itu sendiri mungkin terlihat utuh.

Definition

Mutasi lokasi splicing adalah perubahan sekuens yang mengganggu sinyal yang mengontrol splicing pra-mRNA — biasanya dinukleotida yang terlestarikan pada batas intron-ekson (akseptor) atau ekson-intron (donor), atau lokasi regulasi dan kriptik di dekatnya — yang menyebabkan splicing aberan seperti penghilangan ekson, retensi intron, atau penggunaan batas alternatif.

Scope

Topik ini mencakup perubahan sekuens yang memengaruhi splicing RNA: varian pada lokasi donor dan akseptor splicing yang terlestarikan, perubahan pada sinyal splicing di sekitarnya dan titik percabangan, serta varian yang menciptakan atau mengaktifkan lokasi splicing kriptik. Topik ini membahas konsekuensi untuk transkrip matang dan tantangan dalam memprediksi serta mengonfirmasi efek splicing. Ini adalah entri referensi tentang mekanisme, bukan panduan manajemen klinis.

Key concepts

• Lokasi donor (5') dan akseptor (3') splicing
• Dinukleotida kanonik GT-AG
• Titik percabangan dan traktus polipirimidin
• Penghilangan ekson (Exon skipping)
• Retensi intron (Intron retention)
• Aktivasi lokasi splicing kriptik
• Peningkat dan penekan splicing
• Konfirmasi efek splicing tingkat RNA

Mechanisms

Splicing menghilangkan intron dan menyambungkan ekson di bawah arahan spliceosome, dipandu oleh sinyal sekuens yang terlestarikan: lokasi donor 5' (biasanya dimulai dengan GT), lokasi akseptor 3' (biasanya diakhiri dengan AG), titik percabangan, dan traktus polipirimidin, ditambah elemen peningkat dan penekan tambahan. Varian pada sinyal-sinyal ini dapat menghilangkan pengenalan suatu lokasi, menyebabkan spliceosome melewati ekson atau mempertahankan intron, atau dapat menciptakan atau memperkuat lokasi kriptik yang digunakan sebagai pengganti lokasi normal. Transkrip yang dihasilkan mungkin membawa kerangka baca yang berubah dan stop prematur, mungkin menghapus atau menambahkan residu dalam kerangka, atau mungkin terdegradasi; hasil yang tepat seringkali berbeda dari prediksi naif, sehingga efek splicing sering dikonfirmasi pada tingkat RNA (Scotti & Swanson, 2015; Sibley et al., 2016).

Clinical relevance

Varian splicing adalah penyebab penting dan terkadang kurang dikenali dari penyakit genetik, termasuk perubahan di luar dinukleotida kanonik dan jauh di dalam intron yang mudah terlewatkan dengan analisis yang berfokus pada pengkodean. Karena prediksi in silico dampak splicing tidak sempurna, penilaian fungsional transkrip sering digunakan untuk mengklarifikasi signifikansi. Topik ini menjelaskan bagaimana varian tersebut bekerja dan dievaluasi serta bukan merupakan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Kerangka kerja ACMG/AMP (Richards et al., 2015) membahas bagaimana efek splicing yang diprediksi dan ditunjukkan berkontribusi pada klasifikasi varian, dan nomenklatur HGVS (den Dunnen et al., 2016) menyediakan konvensi untuk menggambarkan varian pada tingkat DNA dan, jika sudah ditetapkan, tingkat RNA.

Debates

Seberapa andal dampak splicing dapat diprediksi dari sekuens?

Varian pada dinukleotida splicing kanonik biasanya mengganggu, tetapi efek perubahan pada sinyal splicing yang lebih luas, daerah intronik dalam, dan potensi lokasi kriptik lebih sulit diprediksi; studi RNA fungsional sering diperlukan untuk mengonfirmasi apakah dan bagaimana splicing diubah.

Seminal works

• scotti-2015
• sibley-2016

Frequently asked questions

Dapatkah suatu varian memengaruhi splicing tanpa mengubah sekuens pengkodean protein?

Ya. Varian dalam intron, pada sinyal lokasi splicing, atau dalam elemen regulasi dapat mengubah cara ekson disambungkan dan oleh karena itu mengubah transkrip matang dan protein, bahkan ketika varian tersebut berada di luar sekuens pengkodean atau tampak sinonim.

Mengapa pengujian RNA terkadang dilakukan untuk varian lokasi splicing?

Karena alat komputasi memprediksi dampak splicing secara tidak sempurna, pemeriksaan transkrip aktual (misalnya dengan sekuensing RNA atau uji transkripsi balik) dapat mengonfirmasi apakah suatu ekson dilewati, suatu intron dipertahankan, atau suatu lokasi kriptik digunakan.