剪接位点突变
剪接位点突变会破坏在信使RNA前体加工过程中指导内含子切除和外显子连接的信号。通过改变剪接供体或受体位点,或创建或激活隐秘位点,它们可能导致外显子跳跃、内含子保留或使用异常边界,从而改变成熟转录本和产生的蛋白质,即使编码序列本身看起来完整。
Definition
剪接位点突变是一种序列变化,它会破坏控制前mRNA剪接的信号——通常是内含子-外显子(受体)或外显子-内含子(供体)边界处的保守双核苷酸,或附近的调控和隐秘位点——导致异常剪接,例如外显子跳跃、内含子保留或使用替代边界。
Scope
本主题涵盖影响RNA剪接的序列变化:保守剪接供体和受体位点的变异、周围剪接信号和分支点的变化,以及创建或激活隐秘剪接位点的变异。它探讨了对成熟转录本的影响以及预测和确认剪接效应的挑战。它是一个关于机制的参考条目,而非临床管理指南。
Key concepts
- 剪接供体(5')和受体(3')位点
- 规范的GT-AG双核苷酸
- 分支点和多聚嘧啶束
- 外显子跳跃
- 内含子保留
- 隐秘剪接位点激活
- 剪接增强子和沉默子
- RNA水平确认剪接效应
Mechanisms
在剪接体的指导下,剪接通过保守的序列信号切除内含子并连接外显子:5'供体位点(通常以GT开头)、3'受体位点(通常以AG结尾)、分支点和多聚嘧啶束,以及辅助的增强子和沉默子元件。这些信号中的变异可能导致位点识别失效,从而使剪接体跳过外显子或保留内含子,或者创建或增强一个隐秘位点,该位点取代正常位点被使用。由此产生的转录本可能带有改变的阅读框和提前终止密码子,可能在阅读框内删除或添加残基,或者可能被降解;精确的结果通常与简单预测不同,因此剪接效应通常在RNA水平上得到确认(Scotti & Swanson, 2015; Sibley et al., 2016)。
Clinical relevance
剪接变异是遗传疾病的一个重要且有时被低估的原因,包括规范双核苷酸之外和内含子深处的改变,这些改变在以编码为重点的分析中很容易被遗漏。由于剪接影响的计算机预测并不完美,因此通常使用转录本的功能评估来阐明其意义。本主题描述了此类变异如何作用和评估,并非个体诊断或治疗决策的依据。
Evidence & guidelines
ACMG/AMP框架(Richards et al., 2015)阐述了预测和已证实的剪接效应如何有助于变异分类,HGVS命名法(den Dunnen et al., 2016)提供了描述DNA水平和(如果已确定)RNA水平变异的约定。
Debates
- 剪接影响的序列预测可靠性如何?
- 规范剪接双核苷酸处的变异通常具有破坏性,但更广泛的剪接信号、内含子深部区域和潜在隐秘位点变化的效应更难预测;通常需要功能性RNA研究来确认剪接是否以及如何被改变。
Related topics
Seminal works
- scotti-2015
- sibley-2016
Frequently asked questions
- 变异是否可以在不改变蛋白质编码序列的情况下影响剪接?
- 是的。内含子、剪接位点信号或调控元件中的变异可以改变外显子的连接方式,从而改变成熟转录本和蛋白质,即使它们位于编码序列之外或看起来是同义的。
- 为什么有时对剪接位点变异进行RNA检测?
- 由于计算工具对剪接影响的预测不完美,检查实际转录本(例如通过RNA测序或逆转录分析)可以确认外显子是否被跳过、内含子是否被保留或隐秘位点是否被使用。