עיבוד שבבי ממוחשב

מאמר גולש בנושא עיבוד ממוחשב. 

מצטבר באתרים ייחודיים שצמודים בהרבה מקרים להטרו-כרומטין. פקטורsplicing SN35 יושב בהרבה מקרים באותם אתרים. הגרעין הוא תווך מאוד מורכב. המטריקס מכיל אקטין וחלבונים שיוצרים מבנים קשיחים. העיבוד שבביים SnRNP נקשרים למטריקס בלי תלות בדנ"א. הוספה של ATPתאפשר splicing בגלל הקשר בין העיבוד שבבי הקטנים.

כנראה שלא תמיד הייתה לגנים את האפשרות לעבור שחבור. העיבוד שבבי הקטנים תורמים תרומה עצומה להגדלת יעילות ודיוק התהליך. תהליך ה-splicing לכשעצמו מאפשר מגוון הרבה יותר גדול של חלבונים מגנום קטן. זה אחד העקרונות הראשונים שהתבררו, וזה ההבדל המהותי בין אאוקריוטים לפרוקריוטים להם אין את התהליך בכלל. במקרה שהאינטרון לא יכול לעבור splicing בעצמו העיבוד שבבי הקטנים מאפשרים להם את זה. יש אינטרונים בעלי פעילויות אנזימטיות שיעברו קיטור וטרנס-אסטריפיקציה בלי להיעזר בחלבונים ומרכיבים שונים. כאשר יש אינטרונים שעושים splicingבעצמם זה מחייב חיבור אחר. בתהליך מואץ שמשתמש גם בעיבוד שבבי וגם בחלבונים יש אינטרונים הרבה יותר קטנים ומגוון הרבה יותר גדול בביטוי הגנים. בעצם נוצר מבנה שמאפשר מודולציה של גנים חדשים. אם אינטרון תמיד יעבור splicing נכון הוא יעבור ממקום למקום בגנום. אם יהיה בתוכו אקסון בכלל יש שינוי בעובד.

חלק ניכר בבקרה על ביטוי גנים מתבצע על גבי סוגי עיבוד שבבי קטנים.

בקרה של עיבוד עיבוד שבבי מבקרת ביטוי גנים- אפשר לשנות את ה-splicing עצמו שיוצר חלבונים אחרים. אפשר למנוע polyA כמו החריטהU1A.

כשעוצרים את תהליך ה- polyA ע"י קישור של חריטה, יהיה עיבוד שבבי שיתפרק מאוד מהר כי הוא לא יהיה מועובד. אפשר לשנות את המקומות של ה- splicing או לחסום polyA ממש. U1A הוא פקטור splicing, הוא חלק מהספלייסוזום שצריך להיקשר לעיבוד שבבי קטן U1. כשהחריטה U1Aנמצא בעודף, הוא נקשר גם לעיבוד שבבי שמקודד לו עצמו.  דבר זה חוסם את התהליך של polyA וכך עוצר את הייצור של עצמו.

העיבוד שבבי הראשוני של U1A מתחבר לחריטה U1A בשני אתרי קישור לחריטה. כאשר החריטה נקשר נמנעת פוליאדנילציה בגלל שהרצף חסום. כשיה הרה U1A חלבונים של פוליאדנילציה לא יכולים לעבוד. מסנג'ר עיבוד שבבי מתפרק, לא יציב, יש פחות ופחות U1A כך שברמה מסוימת הוא כבר לא חוסם את התעתיק של עיבוד שבבי.

U1AZ נקשר ל-U1 ברצף של שבעה נוקליאוטידים, את אותו רצף יש בעיבוד שבבי של החריטה פעמיים, אליו נקשר החריטה כאשר הוא מבקר את הביטוי של עצמו.

כאשר הרמה של U1A יותר גבוהה מזו של U1, יש עודף של החריטה והוא נקשר לתעתיק העיבוד שבבי. נוצר עיבוד שבבי ללא polyA והוא מתפרק. זה מוריד בחזרה את רמת U1A מתחת לרמה של U1 ושוב מתאפשרת פוליאדנילציה.

Altecnctive splicing

תהליך השחבור הרבה יותר מורכב ממה שאמרנו עד עכשיו. זהו תהליך שמשתנה בהתאם לתנאים הסביבתיים, הגיל של האורגיזם וכד'. הכל נתון לשינוי. ב-splicing אלטרנטיבי אותו תעתיק עיבוד שבבי יכול לחבר אקסונים בהרכב שונה, כתוצאה יתקבלו חלבונים שונים עם תכונות שונות, ובחלק מהמקרים גם לא יתקבל בכלל חריטה. אפשר לייצר פקטורי טרנסקריפציה או חריטה מעכב טרנסקריפציה מאותו עובד. כל עוד מערכת ה- splicingעובדת כמו שצריך יכולים להתקבל כמה גרסאות של מסנג'ר עיבוד שבבי.

חלבונים שונים יכולים להיווצר מאותו עובד כאשר התאים נמצאים ברקמות שונות או בתנאים שונים. בהרבה מקרים אקסון מקודד לדומיין, הסיבה היא שבהרבה מקרים היו גנים שקודדו לאזורים שונים ואז נוצרו גנים גדולים יותר של חלבונים עם כמה אזורים.

לדוגמא, גנים לקלציטונים (חלבונים שקושרים קלציום)- שימוש בתירואיד ובתאי עצב. יש splicing אלטרנטיבי כמעט בכל תהליך של ביטוי גנים.

העובד לפיברונקטין בעל מסנג'ר עיבוד שבבי שונה בפיברובלסטים ובתאי הכבד. בפיברובלסטים הוא מכיל אקסונים שגורמים להידבקות.