$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
En çok insan genleri Alternatif Ekleme (AS), büyük ölçüde genom 1, 2 kodlama karmaşıklığı artmıştır farklı faaliyetleri ile birden fazla izoformu üretmek için tabi tutulur. AS gen fonksiyonunu düzenleyen önemli bir mekanizma sağlar ve sıkıca farklı hücresel ve gelişimsel aşamalarda 3, 4 de farklı yollar aracılığıyla düzenlenir. Ekleme düzen bozukluğu insan hastalığı 5, 6, 7, 8 ortak bir nedenidir olduğundan, ekleme düzenleme hedefleyen çekici bir terapötik yol haline geliyor.
Esas olarak birleştirme arttırıcılar ya da alternatif eksonların susturucu işlevi ön mRNA'da -elemanları sis Ekleme Düzenleme (SRE'ler) tarafından kontrol edilir, AS birleştirme düzenlemenin basitleştirilmiş bir modeline göre. thEse SRE , ekleme reaksiyonunu 3,9 destekleyen veya bastıran çeşitli trans- aktive protein faktörlerini ( yani splicing faktörleri) özellikle işe alır. Çoğu trans- aktive edici ekleme faktörü, splicing'i kontrol etmek için hedeflerini ve efektör alanlarını tanımak için ayrı diziye özgü RNA bağlama alanlarına sahiptir. En iyi bilinen örnekler, ekson ekleme arttırıcıları bağlayan N-terminal RNA Tanıma Motifleri (RRM'ler) ve ekson içeriğini teşvik eden C-terminal RS alanlarını içeren serin / arginin açısından zengin (SR) protein ailesinin üyeleridir . Tersine, hnRNP A1, RRM alanları vasıtasıyla eksonik ekleme susturucularına bağlanır ve bir C-terminali glisin bakımından zengindir domain 11 aracılığıyla ekson içerilmesini engeller. Bu gibi modüler yapılandırmaları kullanarak, araştırmacılar, farklı etki ile belirli bir RNA-Bağlama Alanı (RBD) birleştirerek yapay ekleme faktörleri mühendisliği yapabilmelidirBağlamayı etkinleştiren veya engelleyen alanlar.
Böyle bir tasarımın anahtarı, TALE alanının DNA bağlama moduna benzer programlanabilir RNA bağlanma özgünlüğü ile verilen hedefleri tanıyan bir RBD kullanmaktır. Bununla birlikte, çoğu yerli birleştirme faktörü, zayıf afiniteli kısa RNA elementlerini tanıyan RRM veya K Homology (KH) alanlarını içerir ve dolayısıyla bir "RNA-protein" tanıma koduna sahip değildir12. PUF tekrar proteinlerinin RBD'si ( yani PUF alanı), farklı RNA hedeflerini 13 , 14'ü özel olarak tanıması için PUF alanlarının yeniden tasarımına izin veren benzersiz bir RNA tanıma moduna sahiptir. Kanonik PUF alanı, her biri 8 nt'lik bir RNA hedefinde tek bir tabanı tanıyan sekiz tekrarlar içeren üç α-heliks içerir. İkinci α-sarmalın belirli pozisyonlarındaki amino asitlerin yan zincirleri t nin Watson-Crick kenarı ile spesifik hidrojen bağı oluştururo, her tekrarında (Şekil 1A) RNA bağlanma özgüllüğünü belirleyen temel RNA. PUF tekrar RNA baz tanıması için kod olası 8-baz kombinasyonu (Wei ve Wang 15 tarafından incelenmiştir) tanıyan PUF alan üretimi için izin, (Şekil 1A) şaşırtıcı derecede basittir.
Bu modüler tasarım, ilke, özel PUF etki alanı ve bir ekleme modülasyon alan (yani, bir SR alanı ya da bir Gly-zengini domenindeki) oluşan bir Engineered Ekleme Faktörü (ESF) oluşturulmasına olanak sağlar. Bu ESFs ya birleştirme aktivatörleri olarak ya da ekleme olayların çeşitli kontrol etmek için inhibitörleri olarak işlev görebildikleri ve araçlar insan hastalığı 16, 17 ile ilgili endojen genin eklenmesini işlemek için bu da yararlı olduğu kanıtlanmıştır. Bir örnek olarak, spesifik olarak, BCL-X'e geninin yapıştırma değiştirmek için PUF-Gly-tipi ESFs oluşturduk, Anti-apoptotik uzun izoformu (Bcl-xL) pro-apoptotik kısa izoforma (Bcl-xS) dönüştürmek. Bcl-x izoform oranının değiştirilmesi, birçok kanserli hücrenin çoklu anti-kanser kemoterapi ilaçlarına duyarlı hale getirilmesi için yeterliydi16, bu yapay faktörlerin potansiyel terapötik reaktifler olarak yararlı olabileceğini düşündürüyordu.
Bilinen ekleme efektör alanlarıyla ( örneğin, bir RS veya Gly-zengin alan) yapıştırmayı kontrol etmeye ek olarak, yeni ekleme faktörlerinin aktivitelerini incelemek için mühendislik PUF faktörleri de kullanılabilir. Örneğin, bu yaklaşımı kullanarak, birkaç SR proteininin C-terminal alanının, farklı pre-mRNA bölgelerine 18 bağlandığında splicing'i aktive edebileceğini veya inhibe edebildiğini, RBM4'ün alanin açısından zengin motifinin ekleme 19'u engelleyebileceğini ve DAZAP1'in prolin açısından zengin motifi, eklemeyi artırabilir 20 , 21 </ Sup>. Bu yeni işlevsel alanlar, eklemeyi ince ayar yapmak için ek yapay faktörler türlerini oluşturmak için kullanılabilir.