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splicing

s. inglese (da to splice, dividere) usato in italiano come sm. Con questo termine si intende la rimozione di zone di un qualsiasi RNA, che passa così da una forma immatura a una matura. Tale processo è stato evidenziato partendo dalla constatazione che i geni di tutte le classi di organismi sono organizzati in zone codificanti, gli esoni, interrotte da zone non codificanti, gli introni. I corrispondenti RNA messaggeri, invece, sono costituiti dalle sequenze dei soli esoni, e quindi interamente tradotti in proteine. Durante il processo di trascrizione si verifica, infatti, la sintesi di un RNA precursore, che presenta la stessa organizzazione del gene (pre-mRNA) ed è provvisto di esoni e di introni, e solo in seguito, con lo splicing, si ha la rimozione degli introni e la ricostituzione in RNA maturo. Questa reazione rappresenta un momento cruciale nel meccanismo di trascrizione e traduzione, in quanto se avviene in modo erroneo potrebbe determinare la formazione di molecole difettive e risultare dannoso per la cellula o per l'intero organismo. Lo splicing si verifica nel nucleo ed è stato evidenziato grazie alla temporanea aggregazione del pre-mRNA con alcune proteine (hnRNP), responsabili della formazione di un lariat, cioè un riarrangiamento strutturale del pre-mRNA, in cui l'introne forma un anello e avvicina nello spazio le estremità di due esoni successivi; in seguito questo anello viene rimosso e le estremità ricongiunte, con la formazione di una molecola, integra e matura. Per la localizzazione del punto esatto in cui avviene lo splicing, le proteine coinvolte necessitano di una corta sequenza nucleotidica di riconoscimento, presente alle estremità di ciascun esone, indipendentemente dal pre-mRNA su cui si trova. È stato dimostrato che nella reazione di splicing intervengono anche delle piccole molecole di RNA, denominate U e numerate da 1 a 6, che si susseguono in modo progressivo nel legame con il pre-mRNA, nella formazione del lariat, nelle modificazioni chimiche necessarie per la rimozione dell'introne e per il legame degli esoni. Questi RNA, insieme alle proteine di splicing, formano delle particelle visibili al microscopio elettronico denominate spliceosomi. La condizione necessaria per la reazione è la complementarità fra questi piccoli RNA e le sequenze di riconoscimento del sito di splicing sugli esoni del pre-mRNA: le mutazioni su questi RNA causano un cattivo funzionamento dello splicing, se non addirittura una sua abolizione. La maggior parte dei geni viene trascritta in pre-mRNA che subiscono sempre lo stesso tipo di splicing, dove si possono inequivocabilmente distinguere gli esoni dagli introni. In alcuni casi, tuttavia, è stato possibile dimostrare che uno stesso pre-mRNA può subire uno splicing alternativo: nel mRNA maturo, infatti, possono essere presenti zone che in altri casi erano state rimosse, così come possono essere assenti zone che in altri casi erano state mantenute. Lo splicing alternativo di una serie di geni è responsabile della determinazione del sesso in Drosophila melanogaster, il moscerino dell'uva. Lo stesso meccanismo è responsabile, inoltre, della formazione negli organismi superiori di moltissimi anticorpi a diversa specificità, partendo da un esiguo gruppo di geni: la variabilità è data, infatti, dalla diversa combinazione di zone variabili in pochi pre-mRNA, in cui risulta impossibile classificare le sequenze nucleotidiche in esoni e introni. Anche alcuni RNA di trasporto (tRNA), sebbene non codifichino per una proteina, sono soggetti allo splicing. Tale processo avviene, però, con l'intervento di una proteina specifica, diversa da quelle che formano gli spliceosomi, denominata tRNA endonucleasi di splicing. Quest'enzima provvede alla sola rimozione dell'introne, mentre il successivo ricongiungimento degli esoni è dovuto all'azione di un altro enzima, una RNA-ligasi, che richiede energia sotto forma di ATP per poter svolgere la sua funzione. I pre-tRNA sono provvisti di un solo introne, la cui lunghezza varia da 14 a 46 nucleotidi, che si trova sempre nella stessa posizione, successiva alla sequenza dell'anticodone. Non esistono sequenze nucleotidiche specifiche necessarie per uno splicing corretto, ma risulta di fondamentale importanza la struttura secondaria che il pre-tRNA assume con appaiamenti, che avvengono tra le diverse basi dello stesso filamento, e che conferiscono al pre-tRNA una struttura analoga a quella della molecola matura, detta a trifoglio. In questo caso anche l'introne gioca un ruolo cruciale per la determinazione del corretto sito di splicing.

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