• BMB Reports
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• 제42권4호
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• pp.185-188
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• 2009

Transcripts contain introns that are usually removed from premessenger RNA (MRNA) in the process of pre-mRNA splicing. After splicing, the mature RNA is exported from the nucleus to the cytoplasm. The splicing and export processes are coupled. UAP56 protein, which is ubiquitously present in organisms from yeasts to humans, is a DExD/H-box family RNA helicase that is an essential splicing factor with various functions in the prespliceosome assembly and mature spliceosome assembly. Collective evidence indicates that UAP56 has an essential role in mRNA nuclear export. This mini-review summarizes recent evidence for the role of UAP56 in pre-mRNA splicing and nuclear export.

• Molecules and Cells
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• 제27권6호
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• pp.657-665
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• 2009

The ovomucoid pre-mRNA has been folded into mini-hairpins adaptable for the RNA recognition motif (RRM) protein binding. The number of mini-hairpins were 372 for pre-mRNA and 83-86 for mature mRNA. The spatial arrangements are, in average, 16 nucleotides per mini-hairpin which includes 7 nt in the stem, 5.6 nt in the loop and 3.7 nt in the inter-hairpin spacer. The constitutive splicing system of ovomucoid-pre-mRNA is characterized by preferred order of intron removal of 5/6 > 7/4 > 2/1 > 3. The 5' splice sites (5'SS), branch point sequences (BPS) and 3' splice sites (3'SS) were identified and free energies involved have been estimated in 7 splice sites. Thermodynamic barriers for splice sites from the least (|lowest| -Kcal) were 5, 4, 7, 6, 2, 1, and 3; i.e., -18.7 Kcal, -20.2 Kcal, -21.0 Kcal, -24.0 Kcal, - 25.4 Kcal, -26.4 Kcal and -28.2 Kcal respectively. These are parallel to the kinetic data of splicing order reported in the literature. As a result, the preferred order of intron removals can be described by a consideration of free energy changes involved in the spliceosomal assembly pathway. This finding is consistent with the validity of hnRNP formation mechanisms in previous reports.

• BMB Reports
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• 제49권11호
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• pp.612-616
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• 2016

CD44 pre-mRNA includes 20 exons, of which exons 1-5 ($C_1-C_5$) and exons 16-20 ($C_6-C_{10}$) are constant exons, whereas exons 6-15 ($V_1-V_{10}$) are variant exons. $V_6$-exon-containing isoforms have been known to be implicated in tumor cell invasion and metastasis. In the present study, we performed a SR protein screen for CD44 $V_6$ splicing using overexpression and lentivirus-mediated shRNA treatment. Using a CD44 $V_6$ minigene, we demonstrate that increased SRSF3 and SRSF4 expression do not affect $V_6$ splicing, but increased expression of SRSF1, SRSF6 and SRSF9 significantly inhibit $V_6$ splicing. In addition, using a constitutive exon-specific primer set, we could not detect alterations of CD44 splicing after SR protein-targeting shRNA treatment. However, using a $V_6$ specific primer, we identified that reduced SRSF2 expression significantly reduced the $V_6$ isoform, but increased $V_{6-10}$ and $V_{6,8-10}$ isoforms. Our results indicate that SR proteins are important regulatory proteins for CD44 $V_6$ splicing.

• BMB Reports
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• 제54권3호
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• pp.176-181
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• 2021

Bcl-x, a member of the Bcl-2 family, plays a key role in apoptosis. Alternative splicing of Bcl-x pre-mRNA through alternative 5' splice-site selection produces an anti-apoptotic mRNA isoform that includes exon 2b and a pro-apoptotic Bcl-x mRNA isoform that excludes exon 2b. Here we used Bcl-x minigene and identified SRSF2 and SRSF6 as two regulatory factors of 5' splice-site selection of Bcl-x pre-mRNA. We selected binding clusters closer to 5' splice-sites from multiple potential binding sites of SRSF2 and SRSF6 to perform loss of functions analysis through site-directed mutagenesis. Our results demonstrated that these mutations did not abolish regulatory functions of SRSF2 or SRSF6, indicating that a single binding motif or a cluster was not a functional target of these proteins in Bcl-x pre-mRNA splicing. Random deletion mutagenesis did not disrupt the role of SRSF2 and SRSF6. Importantly, mutagenesis of 5' splice-site to a conserved or a weaker score demonstrated that the weaker strength of the target 5' splice-site or higher strength of the other 5' splice-site strength limited the role of SRSF2 and SRSF6 in 5' splice-site activation.

• BMB Reports
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• 제52권11호
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• pp.641-646
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• 2019

The Ron proto-oncogene is a human receptor for macrophage-stimulating protein (MSP). The exclusion of exon 11 in alternative splicing generates ${\Delta}RON$ protein that is constitutively activated. Heterogenous ribonucleaoprotein (hnRNP) $C_1/C_2$ is one of the most abundant proteins in cells. In this manuscript, we showed that both hnRNP $C_1$ and $C_2$ promoted exon 11 inclusion of Ron pre-mRNA and that hnRNP $C_1$ and hnRNP $C_2$ functioned independently but not cooperatively. Moreover, hnRNP $C_1$ stimulated exon 11 splicing through intron 10 activation but not through intron 11 splicing. Furthermore, we showed that, whereas the RRM domain was required for hnRNP $C_1$ function, the Asp/Glu domain was not. In conclusion, hnRNP $C_1/C_2$ promoted exon 11 splicing independently by stimulating intron 10 splicing through RRM but not through the Asp/Glu domain.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.102-110
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• 2010

선택 스플라이싱은 유전자 발현의 중요한 과정 중 하나이다. 선택 스플라이싱이 발생함에 따라, 돌연변가 발생하여, 질병을 일으킬 수 있다. 대부분의 선택 스플라이싱 연구는 EST(Expressed Sequence Tag)를 이용한다. 그러나, EST를 이용하여 선택 스플라싱을 예측하는 데는 몇 가지 단점이 있다. EST가 저장되어 있는 라이브러리가 잘 정돈되어 있지 않거나, 잘못 열거되어 있을 경우, 실험 시 EST를 잘못 선택할 수 있다. 또한, EST가 아직 발견되지 않은 유전 서열에서는 선택 스플라이싱을 찾을 방법이 없다. 이 논문에서는 이러한 EST 기반 연구의 약점을 개선하고, 선택 스플라이싱의 탐지 및 예측의 질을 높이기 위해서, pre-mRNA에서 One-leaf One-node Tree 알고리즘을 제안한다. 이 트리는 Arabidopsis thaliana의 각 염색체에 대해서 실험되었다. 실험 결과, 모든 염색체에서 codons에 따라 일반 스플라싱과 선택 스플라싱이 다른 패턴을 가지는 것으로 나타났다. 트리 알고리즘에서 도출된 패턴으로 부터, 아직 발견되지 않은 선택 스플라싱도 예측할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제30권6호
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• pp.570-579
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• 2020

Pre-mRNA의 스플라이싱은 진핵생물 유전자의 적절한 발현에 매우 중요한 역할을 한다. 선택적 스플라이싱은 스플라이싱 위치가 서로 다르게 인식될 때 발생하며 동일한 pre-mRNA로부터 둘 이상의 전사체와 단백질을 생성할 수 있다. 스플라이싱 위치의 결정은 스플라이소솜과 SR 단백질, hnRNP, CBP 등의 스플라이싱 인자에 의해 조절된다. 고온, 저온, 고염, 건조, 저산소 등 다양한 환경 스트레스 조건에서 식물의 많은 스트레스 반응 유전자에 대해 선택적 스플라이싱이 일어나는 것이 알려져 있으며, 이러한 선택적 스플라이싱은 식물이 환경 변화에 적응하기 위한 중요한 기작 중 하나로 여겨진다. 저온, 고온, 고염, 건조 스트레스 조건에서는 스플라이싱 인자의 발현이 변하거나 또는 정상 조건에서와는 다른 스플라이싱 활성을 가짐으로써 선택적 스플라이싱이 일어난다. 환경 스트레스 반응 유전자의 스플라이싱 이소형은 각각 환경 스트레스에 대해 서로 다른 반응을 보이는데 생성되는 조직이 서로 다르기도 하고, 일부 이소형은 넌센스-매개 분해에 의해 분해되기도 한다. 스플라이싱 이소형의 단백질은 환경 스트레스 조건에서 정상 조건과 비교하여 세포 내 위치가 다르기도 하고, 전사인자 또는 효소로서 다른 활성을 가지기도 한다. 이러한 다양한 연구에도 불구하고 식물의 환경 스트레스 반응에서 선택적 스플라이싱에 대한 연구는 일부 스트레스와 유전자에 국한 되어 있고, 아직 분자 기전이 제대로 밝혀지지 않은 부분이 많아 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.37-40
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• 2011

선택 스플라이싱 (alternative splicing)은 mRNA (messenger RNA)의 전구체인 pre-mRNA가 mRNA로 전사될 때 pre-mRNA의 엑손 영역들 (exons)이 여러 가지 유형 (pattern)으로 다시 연결되는 과정을 말한다. 선택 스플라이싱에 의해 하나의 유전자로부터 서로 다른 mRNA가 만들어 지고 서로 다른 이소형의 단백질 (protein isoforms)이 생성된다. 현재까지 알려진 선택 스플라이싱의 유형은 약 7가지 종류가 있으며, 유전자의 돌연변이 및 질병과 밀접한 연관성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 차세대 시퀀싱 (Next Generation Sequencing : NGS) 기술로 생성된 RNA-Seq 데이터로부터 각 유전자 영역에 대한 선택 스플라이싱 유형을 분류/추출하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 RNA-Seq 데이터를 DNA 시퀀스와 mRNA 트랜스크립트 시퀀스에 동시 매핑하고, 각 엑손 영역에 정렬된 RNA-Seq 데이터의 커버리지 정보 및 엑손의 접합 (junction) 정보를 이용하여 발현된 트랜스크립트 (transcript)의 종류와 양을 측정한다. 알고리즘의 유효성을 보이기 위하여 시뮬레이션 데이터를 이용한 인간 유전자 영역에서의 선택 스플라이싱 유형 추출 실험을 수행하였으며, 검증된 선택 스플라이싱 DB와 비교, 검증하였다.

• Molecules and Cells
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2014

Mammalian-cell messenger RNAs (mRNAs) are generated in the nucleus from precursor RNAs (pre-mRNAs, which often contain one or more introns) that are complexed with an array of incompletely inventoried proteins. During their biogenesis, pre-mRNAs and their derivative mRNAs are subject to extensive cis-modifications. These modifications promote the binding of distinct polypeptides that mediate a diverse array of functions needed for mRNA metabolism, including nuclear export, inspection by the nonsense-mediated mRNA decay (NMD) quality-control machinery, and synthesis of the encoded protein product. Ribonucleoprotein complex (RNP) remodeling through the loss and gain of protein constituents before and after pre-mRNA splicing, during mRNA export, and within the cytoplasm facilitates NMD, ensuring integrity of the transcriptome. Here we review the mRNP rearrangements that culminate in detection and elimination of faulty transcripts by mammalian-cell NMD.

• BMB Reports
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• 제45권3호
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• pp.133-140
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• 2012

Cancers claim millions of lives each year. Early detection that can enable a higher chance of cure is of paramount importance to cancer patients. However, diagnostic tools for many forms of tumors have been lacking. Over the last few years, studies of chimeric RNAs as biomarkers have emerged. Numerous reports using bioinformatics and screening methodologies have described more than 30,000 expressed sequence tags (EST) or cDNA sequences as putative chimeric RNAs. While cancer cells have been well known to contain fusion genes derived from chromosomal translocations, rearrangements or deletions, recent studies suggest that trans-splicing in cells may be another source of chimeric RNA production. Unlike cis-splicing, trans-splicing takes place between two pre-mRNA molecules, which are in most cases derived from two different genes, generating a chimeric non-co-linear RNA. It is possible that trans-splicing occurs in normal cells at high frequencies but the resulting chimeric RNAs exist only at low levels. However the levels of certain RNA chimeras may be elevated in cancers, leading to the formation of fusion genes. In light of the fact that chimeric RNAs have been shown to be overrepresented in various tumors, studies of the mechanisms that produce chimeric RNAs and identification of signature RNA chimeras as biomarkers present an opportunity for the development of diagnoses for early tumor detection.