2021-06-03 RNA剪接新模型——随机剪接位点选择模型

  真核生物基因是不连续性的（间断基因，Split gene），通过RNA剪接实现内含子的去除与外显子的拼接，最终产生功能性RNA与蛋白质。以往，针对剪接现象的认识是：剪接复合体通过识别内含子的5’剪接位点，3'剪接位点和分支位点，实现内含子的一次性移除（图：剪接模型，conventional splicing）。而之后，有研究报道，在比较长的内含子中存在递归剪接（recursive splicing）现象：在intron中存在着一些递归剪接位点，它们具有类似3’剪接位点，5'剪接位点的特征，只是在剪接位点中不存在其他序列，即为零外显子（没有长度的外显子）；内含子最上游的5’剪接位点通过与递归剪接位点中的3'剪接位点协同发生剪接，接着与下一个剪接位点发生剪接，直至最后与外显子毗邻的3’剪接位点进行剪接，从而实现多次j剪接移除一个内含子的目的（图：剪接模型，recursive splicing）。而在这些剪接模型中，剪接位点的选择是按顺序的：上游的5’剪接位点与最近的3'剪接位点发生剪接，依次推进。

剪接模型

  而今天分享的这项研究则发现：（1）递归剪接现象比已报道的更为普遍；（2）递归剪接中剪接位点的选择并不是按距离远近选择的，而是随机选择。

随机剪接位点选择模型

三言两语

1. U2AF结合多聚嘧啶与3'剪接位点上，而本研究中发现，U2AF在一些内含子中存在多个结合位点，提示存在比较普遍的内含子内部剪接位点。

2. 基于去分支酶沉默或者缺陷的样本的套索RNA（内含子剪切下来形成的环状RNA）测序则发现：套索RNA的大小相比内含子大小偏小；存在有内含子内部剪接位点介导形成的套索RNA。这些提示内含子中的剪接位点的确参与剪接事件。

3. 利用内含子报告载体结合单细胞成像技术，研究者发现，内含子内部的剪接位点在剪接过程中的选择是随机的。

Reference
Wan, Y. et al. Dynamic imaging of nascent RNA reveals general principles of transcription dynamics and stochastic splice site selection. Cell 184, 2878-2895 e2820 (2021).