Eukaryotic RNA Splicing: Generating Diversity in Gene Expression

Dalam sel eukariotik, proses transkripsi adalah langkah paling penting dalam regulasi gen pada sebagian besar sel. Namun, ada beberapa titik lain dalam perjalanan dari DNA menjadi protein yang dapat diatur. Salah satunya adalah saat transkrip RNA diproses menjadi mRNA sebelum berpindah ke sitoplasma untuk translasi oleh ribosom. Proses pengolahan RNA meliputi penambahan cap dan ekor, serta penghilangan intron - segmen DNA non-koding yang mengganggu pesan genetik - dan penyambungan ekson yang tersisa. Dalam banyak kasus, sel dapat melakukan penyambungan RNA dengan lebih dari satu cara, menghasilkan molekul mRNA yang berbeda dari transkrip RNA yang sama. Dengan penyambungan RNA alternatif seperti ini, organisme dapat menghasilkan lebih dari satu jenis polipeptida dari satu gen tunggal. Salah satu contoh menarik dari penyambungan RNA dua arah dapat ditemukan pada lalat buah Drosophila, di mana perbedaan antara jantan dan betina sebagian besar disebabkan oleh pola penyambungan RNA yang berbeda. Selain itu, para peneliti telah menemukan gen pada Drosophila yang, melalui penyambungan alternatif dari banyak ekson, menghasilkan lebih dari 17.500 protein, masing-masing ditemukan dalam membran sel saraf yang berbeda di mana protein tersebut berfungsi sebagai penanda identifikasi. Pada manusia, lebih dari 90% gen pengkode protein tampaknya mengalami penyambungan RNA alternatif. Dengan demikian, penyambungan RNA alternatif secara signifikan meningkatkan jumlah protein manusia yang diproduksi sebagai respons terhadap perubahan lingkungan. Dalam kasus DNA yang ditunjukkan pada Gambar 11.4, berapa banyak mRNA yang berbeda yang dapat dihasilkan jika setiap mRNA harus mengandung setidaknya 4 ekson? Dalam penelitian ini, kita akan menjelajahi proses penyambungan RNA pada sel eukariotik dan bagaimana hal ini menghasilkan keragaman dalam ekspresi gen. Kami juga akan melihat contoh konkret dari penyambungan RNA dua arah pada lalat buah Drosophila dan implikasinya pada perbedaan antara jantan dan betina. Selain itu, kami akan membahas temuan penelitian tentang penyambungan RNA alternatif pada manusia dan bagaimana hal ini meningkatkan jumlah protein yang diproduksi dalam respons terhadap perubahan lingkungan.