长期已知的基因如何继续让研究人员感到惊讶

蛋白质是由基因编码的——然而，这些信息被分成小的编码部分，这些编码部分只在被称为剪接的过程中组装起来。各种组合是可能的，其中一些仍然未知。来自Ruhr-Universität波宏(RUB)细胞神经生物学初级研究小组的Robin Herbrechter博士和Andreas Reiner教授现在系统地分析了离子性谷氨酸受体(iGluRs)家族的替代剪接，这对大脑中的信号处理至关重要。这些发现发表在杂志上“细胞与分子生命科学”2021年6月8日。

大脑中巨大的剪接多样性

人类基因组测序大约在20年前完成。从那时起，编码蛋白质的序列信息至少在原则上是已知的。然而，这些信息并不是连续地存储在单个基因中，而是被分成更小的编码部分。这些编码部分，也称为外显子，在一个称为剪接的过程中组装。根据不同的基因，不同的外显子组合是可能的，这就是为什么它们被称为不同或替代剪接组合。

几乎所有2万个人类基因都可以进行交替拼接。在大脑中发现了大量不同的剪接变体，这允许创造巨大的多样性，并允许使蛋白质适应特定的要求。Andreas Reiner说:“然而，要确定实际存在的蛋白质变体并不容易。”“对已经拼接的信使rna (mRNAs)进行测序，即所谓的RNA-Seq数据，现在越来越多地通过高通量方法获得，这为我们提供了一条出路。”Robin Herbrechter和Andreas Reiner现在使用这些数据来获得所有离子型谷氨酸受体剪接变体的概述。

发现新的谷氨酸受体变异

利用生物信息学方法，研究人员将数十亿个mRNA序列片段对准基因组，以重建单个剪接事件的频率。这种方法也使他们能够检测新的，以前未知的剪接变体。有相当多的惊喜:系统分析显示，在先前研究的模型生物小鼠和大鼠中发现的一些变异根本不会出现在人类身上，或者比先前假设的要少得多。

Robin Herbrechter说:“在新发现的异构体中，有些特别令人兴奋，因为它们与之前已知的变体有很大不同，因此可能具有新的功能。”这包括一个由GluA4 AMPA受体基因形成的蛋白质结构域，以及delta受体1 (GluD1)亚型的首次描述。虽然现在的重点是分析这些变异，但也计划进行进一步的生物信息学分析，例如确定哪些细胞类型产生不同的剪接变异。