Ilmuwan dari Jepang menunjukkan bahwa regulasi penyambungan ekson besar sangat penting untuk transkripsi berkelanjutan pada vertebrata – ScienceDaily
Top Health

Ilmuwan dari Jepang menunjukkan bahwa regulasi penyambungan ekson besar sangat penting untuk transkripsi berkelanjutan pada vertebrata – ScienceDaily

Pada vertebrata, ekson besar sering melewatkan peristiwa penyambungan dan dilestarikan secara evolusioner. Para ilmuwan dari Universitas Nagoya, Jepang, yang dipimpin oleh Associate Professor Akio Masuda, baru-baru ini mengidentifikasi mekanisme di balik splicing teregulasi dari ekson konstitutif besar yang kaya di daerah yang tidak teratur, dan potensi keterlibatan mereka dalam perakitan faktor transkripsi. Mereka juga menjelaskan bagaimana pengaturan ganda oleh dua kelompok faktor penyambungan yang berbeda memastikan pemisahan fase dari faktor transkripsi besar yang mengandung ekson.

Peristiwa penyambungan, di mana bagian non-coding dari transkrip RNA (salinan RNA dari urutan gen) disambungkan sebelum RNA diterjemahkan menjadi protein, sangat penting untuk regulasi ekspresi gen dan keragaman protein. Namun, pada vertebrata, ekson besar, bagian pengkodean transkrip RNA, tidak mudah dikenali oleh faktor penyambungan, yang mengarah ke “loncatan ekson.”

Menariknya, ini dilawan dengan adanya “daerah yang tidak teratur secara intrinsik” (IDR) di ekson besar, yang mengandung cis-enhancers (daerah DNA non-coding yang mengatur transkripsi gen terdekat) yang membantu penyambungan mereka. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah tertarik dengan mekanisme di mana ekson besar menebus kehadiran dan retensi mereka dalam perjalanan evolusi vertebrata. Meskipun ada beberapa laporan tentang cis-regulasi ekson besar, studi tentang trans– regulasi (pengaturan ekspresi gen jauh) masih tertinggal.

Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan di Jurnal EMBO, Dr. Masuda dan timnya meneliti bagaimana faktor transkripsi secara selektif menyatukan ekson besar dan apakah proses ini dipertahankan di seluruh spesies vertebrata. Mereka memeriksa banyak RNA-binding protein (RBPs) untuk kemampuan mereka untuk mengikat ekson konstitutif besar (LCEs), atau ekson hadir di semua protein dengan fungsi yang sama dalam gen, dan menemukan bahwa LCEs mengkode untuk asam amino, prolin dan serin , yang bertindak sebagai situs pengikatan untuk “faktor penyambungan kaya serin/arginin” (SRSF3) — gen penyandi protein — dan RBP yang disebut “protein ribonuklear heterogen” (hnRNPs), dengan keduanya mengatur penyambungan tetapi dengan cara yang berlawanan .

Tim menggunakan data throughput tinggi dari pengurutan RNA sel tikus dan manusia yang kehabisan SRSF3 dan mengidentifikasi hampir 3000 LCE yang merekrut SRSF (S3-LCE). Mereka mengamati bahwa SRSF lebih suka mengikat “motif kaya cytidine” pada ekson ini, yang membantu proses penyambungan. Bersemangat dengan penemuan ini, mereka mulai mengidentifikasi peredam penyambungan untuk melawan aktivitas SRSF3, dan menemukan sekelompok hnRNP yang menghambat penyambungan S3-LCE. Namun, penekanannya minimal dan dapat ditutupi oleh SRSF3. “Kami menunjukkan bahwa SRSF3 mengesampingkan aktivitas penekan penyambungan hnRNP K pada ekson besar,” kata dr Masuda.

Tim kemudian melihat subset faktor transkripsi yang mengandung S3-LCE dan menemukan bahwa ekson ini penting untuk perakitan kompleks mediator (kompleks multiprotein yang berinteraksi dengan faktor transkripsi). “S3-LCE diperkaya dalam gen untuk komponen mesin transkripsi,” jelas Dr. Masuda. “Sangat menarik bahwa mereka sering mengkodekan IDR dalam faktor transkripsi,” dia menambahkan.

Termotivasi oleh pengamatan ini, tim memutuskan untuk menyelidiki lebih lanjut. Menggunakan kombinasi teknik pencitraan dan pemisahan fase, mereka menunjukkan bahwa tidak adanya SRSF3 mengakibatkan hilangnya faktor transkripsi IDR dan mengganggu perakitannya. “Mungkin saja regulasi penyambungan berlapis oleh hnRNP K dan SRSF3 memastikan pemisahan fase yang tepat dari faktor transkripsi yang mengandung S3-LCE ini pada vertebrata,” jelas dr Masuda.

Dia percaya bahwa temuan mereka dapat memiliki implikasi penting dalam perjalanan evolusi vertebrata. “Studi kami menunjukkan bagaimana splicing yang diatur telah mencegah penghapusan ekson besar selama evolusi,” pungkasnya.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Nagoya. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Posted By : hasil hk