ヒトU12型イントロンの代替スプライシングおよびバイオインフォマティック分析

U12タイプのイントロンは、めったにないにもかかわらず、さまざまな多細胞生物に存在します。U12イントロンを含む前駆体mRNAのスプライシングは、主要なU2型スプライセソームとは異なるU12型スプライセオソームで行われます。これら2つのスプリセソームの非互換性により、U12型イントロンを含む代替スプライシングは、遺伝子発現に比較的複雑な影響を引き起こす可能性があります。より機械的な洞察を得るために、代替のU12タイプのイントロンスプライシングを研究しました。まず、ヒトJNK2遺伝子の相互に排他的なエクソン選択を特徴付けました。これには、U12タイプ5 'スプライス部位とU2タイプ3'スプライス部位を持つ異常なイントロンが含まれます。このハイブリッドイントロンの長く進化した保存されたポリピリミジントラクトは、その下流の代替エクソンを含めるための重要なシグナルを提供することを実証しました。さらに、Pre-MRNAスプライシングに対するヒトWDFY1 U12タイプのイントロンにおける単一ヌクレオチド多型の効果を調べました。これらの結果は、U12タイプのイントロンスプライシングのスプライスサイト選択に機械的な意味を提供します。最終的に、U12型イントロンを遺伝的欠陥とのスプライシングの潜在的な影響、またはグローバルな遺伝子発現上のRNA処理因子をコードする一連の遺伝子内で説明します。

U12-type introns exist, albeit rarely, in a variety of multicellular organisms. Splicing of U12 intron-containing precursor mRNAs takes place in the U12-type spliceosome that is distinct from the major U2-type spliceosome. Due to incompatibility of these two spliceosomes, alternative splicing involving a U12-type intron may give rise to a relatively complicated impact on gene expression. We studied alternative U12-type intron splicing in an attempt to gain more mechanistic insights. First, we characterized mutually exclusive exon selection of the human JNK2 gene, which involves an unusual intron possessing the U12-type 5' splice site and the U2-type 3' splice site. We demonstrated that the long and evolutionary conserved polypyrimidine tract of this hybrid intron provides important signals for inclusion of its downstream alternative exon. In addition, we examined the effects of single nucleotide polymorphisms in the human WDFY1 U12-type intron on pre-mRNA splicing. These results provide mechanistic implications on splice-site selection of U12-type intron splicing. We finally discuss the potential effects of splicing of a U12-type intron with genetic defects or within a set of genes encoding RNA processing factors on global gene expression.