Ek Yeri Mutasyonları
Ek yeri mutasyonları, öncü haberci RNA (pre-mRNA) işlenmesi sırasında intronların çıkarılmasını ve ekzonların birleştirilmesini yönlendiren sinyalleri bozmaktadır. Bir ek donör veya akseptör bölgesini değiştirerek ya da gizli bir bölge oluşturarak veya aktive ederek, ekzon atlamasına, intron tutulmasına veya anormal bir sınırın kullanılmasına neden olabilmekte, bu da kodlama dizisinin kendisi sağlam görünse bile olgun transkripti ve ortaya çıkan proteini değiştirmektedir.
Tanım
Ek yeri mutasyonu, öncü haberci RNA (pre-mRNA) eklenmesini kontrol eden sinyalleri — genellikle intron-ekzon (akseptör) veya ekzon-intron (donör) sınırlarında bulunan korunmuş dinükleotitleri veya yakınlardaki düzenleyici ve gizli bölgeleri — bozan bir dizi değişikliğidir; bu durum ekzon atlaması, intron tutulması veya alternatif bir sınırın kullanılması gibi anormal eklenmelere yol açmaktadır.
Kapsam
Bu konu, RNA eklenmesini (splicing) etkileyen dizi değişikliklerini ele almaktadır: korunmuş ek donör ve akseptör bölgelerindeki varyantlar, çevredeki eklenme sinyallerindeki ve dallanma noktasındaki değişiklikler ve gizli ek yerleri oluşturan veya aktive eden varyantlar. Olgun transkript üzerindeki sonuçları ve eklenme etkilerini tahmin etme ve doğrulama zorluklarını ele almaktadır. Bu, mekanizma üzerine bir referans girişi olup, klinik yönetim rehberliği niteliğinde değildir.
Anahtar kavramlar
- Ek donör (5') ve akseptör (3') bölgeleri
- Kanonik GT-AG dinükleotitleri
- Dallanma noktası ve polipirimidin yolu
- Ekzon atlaması
- İntron tutulması
- Gizli ek yeri aktivasyonu
- Eklenme güçlendiricileri ve susturucuları
- Eklenme etkilerinin RNA düzeyinde doğrulanması
Mekanizmalar
Eklenme (splicing), intronları çıkarır ve ekzonları, korunmuş dizi sinyalleri tarafından yönlendirilen spliceozomun kontrolünde birleştirir: 5' donör bölgesi (genellikle GT ile başlar), 3' akseptör bölgesi (genellikle AG ile biter), dallanma noktası ve polipirimidin yolu ile yardımcı güçlendirici ve susturucu elementler bu sinyallere dahildir. Bu sinyallerdeki bir varyant, bir bölgenin tanınmasını ortadan kaldırabilir, spliceozomun bir ekzonu atlamasına veya bir intronu tutmasına neden olabilir veya normal olanın yerine kullanılan gizli bir bölge oluşturabilir veya güçlendirebilir. Ortaya çıkan transkript, değişmiş bir okuma çerçevesi ve erken bir durdurma kodonu taşıyabilir, çerçeve içinde kalıntıları silebilir veya ekleyebilir ya da degrade edilebilir; kesin sonuç genellikle basit tahminlerden farklılık göstermektedir, bu nedenle eklenme etkileri sıklıkla RNA düzeyinde doğrulanmaktadır (Scotti & Swanson, 2015; Sibley et al., 2016).
Klinik önem
Eklenme varyantları, genetik hastalıkların önemli ve bazen yeterince tanınmayan bir nedenidir; bu durum, kanonik dinükleotitlerin dışındaki ve intronların derinliklerindeki, kodlama odaklı analizlerle gözden kaçırılması kolay değişiklikleri de içermektedir. Eklenme etkisinin in silico tahmini kusurlu olduğundan, transkriptin fonksiyonel değerlendirmesi, önemi açıklığa kavuşturmak için sıklıkla kullanılmaktadır. Bu konu, bu tür varyantların nasıl etki ettiğini ve nasıl değerlendirildiğini açıklamaktadır ve bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
ACMG/AMP çerçevesi (Richards ve ark., 2015), tahmin edilen ve gösterilen eklenme etkilerinin varyant sınıflandırmasına nasıl katkıda bulunduğunu ele almaktadır ve HGVS nomenklatürü (den Dunnen ve ark., 2016), DNA ve belirlenmiş durumlarda RNA düzeyindeki varyantları tanımlamak için kurallar sağlamaktadır.
Tartışmalar
- Eklenme etkisi diziden ne kadar güvenilir bir şekilde tahmin edilebilir?
- Kanonik ek dinükleotitlerindeki varyantlar genellikle bozucu etkiye sahiptir, ancak daha geniş eklenme sinyallerindeki, derin intronik bölgelerdeki ve potansiyel gizli bölgelerdeki değişikliklerin etkisi daha zor tahmin edilmektedir; eklenmenin değişip değişmediğini ve nasıl değiştiğini doğrulamak için sıklıkla fonksiyonel RNA çalışmalarına ihtiyaç duyulmaktadır.
İlgili konular
Temel eserler
- scotti-2015
- sibley-2016
Sıkça sorulan sorular
- Bir varyant, protein kodlayan diziyi değiştirmeden eklenmeyi etkileyebilir mi?
- Evet. İntronlardaki, ek yeri sinyallerindeki veya düzenleyici elementlerdeki varyantlar, ekzonların nasıl birleştiğini değiştirebilir ve dolayısıyla olgun transkripti ve proteini değiştirebilir, kodlama dizisinin dışında yer alsalar veya eşanlamlı görünseler bile.
- Ek yeri varyantları için neden bazen RNA testi yapılmaktadır?
- Hesaplamalı araçlar eklenme etkisini kusurlu bir şekilde tahmin ettiğinden, gerçek transkripti incelemek (örneğin RNA dizileme veya ters transkripsiyon testleri ile), bir ekzonun atlanıp atlanmadığını, bir intronun tutulup tutulmadığını veya gizli bir bölgenin kullanılıp kullanılmadığını doğrulayabilir.