프로세싱과정

스플라이싱(Splicing)

진핵세포는 RNA 중합효소에 의해 핵에서 DNA를 주형으로 하여 합성된 1차 RNA(전사체)는 액손과 인트론을 모두 포함하고 있다.
이런 전구체 RNA로부터 인트론들이 제거되어 단백질의 아미노산 서열을 암호화하거나 5'-, 3'-비번역 부위인 엑손(exon)들만을 모으는 과정을 "스플라이싱(splicing)"이라 한다.
일반적으로 1차 RNA는 전사후 공정과정(posttranscriptional modification)을 거친 후 mRNA로 전환된다.
전사후 공정과정은 인트론을 제거하는 스플라이싱 과정 외에, 전사체의 5'-말단에 모자 씌우기(5'-capping)와 3'-말단의 polyA 꼬리 첨가과정을 수반한다. 변형 과정을 마치고 성숙된 mRNA는 핵공(nuclear pore)을 통해 원형질로 나가게 되고, 이어 단백질 합성을 위한 번역 과정에 참여하게 된다.

1. 스플라이싱 부위의 특징
스플라이싱 부위는 RNA의 절단과 결합이 이루어지는 엑손- 인트론의 경계에 존재한다.
이러한 부위는 구조 유전자와 mRNA의 염기 서열을 비교해 보면 이 부위가 쉽게 발견되는데 그 부위의 중요한 특징은 아래와 같다.
인트론의 양 말단에는 진화상 잘 보존된 짧은 염기 서열이 존재한다.
이것을 GT-AG법칙이라고 하기도 한다 (5'-GT----(인트론)----AG-3').
그러나 양끝 두 염기서열 사이의 인트론 서열은 아무런 상동성이나 상보성을 보이지 않는다.
GT-AG 법칙은 거의 모든 진핵생물 mRNA의 스플라이싱에 적용되고 있어서, 스플라이싱이 여러 생물에서 매우 공통된 메카니즘에 의해서 수행됨을 알 수 있다. 그러나, 식물의 엽록체나 동물의 미토콘드리아, 효모에서는 다른 메카니즘에 의해서 수행되기도 한다.

2. 스플리싱이 작용
한 유전자 안에 2개 이상의 인트론이 존재하는 경우, 각각의 양 끝에 공통적인 염기 서열에 의해 시험관 내에서는 한 5'-엑손 말단이 여러 가지 다른 3'-엑손 말단과 결합할 수 있음에도 불구하고, 세포 내에서는 정확하게 모든 인트론들이 제거되면서 엑손들이 원래의 순서를 유지한 상태로 이어 맞추어진다.
이는 아마도 스플라이싱이 순차적으로 진행되도록 조절하는 메카니즘이 세포내에는 존재하기 때문인 것으로 여겨진다.
즉, 5'-엑손을 인지한 스플리싱 기구는 일정한 방향을 가지고 RNA를 훑으면서 바로 다음에 존재하는 3'-엑손을 찾는 것이다.
그러데 모든 경우에 이런 식으로 이어맞추어지는 것은 아니다.
예를 들어 엑손을 건너 뛰어 이어맞추기를 하는 경우가 있는데. 이런 경우를 선택적 스플라이싱(alternative splicing)이라 부른다.