Splitsning
Genuttryck
Gener består av DNA och innehåller all information som krävs för att tillverka de proteiner kroppen behöver för att fungera. DNA fungerar som kroppens centrala informationsbank, men används inte direkt för att producera proteiner.
Genuttrycket inleds med transkription, då en kopia av den DNA-sekvens som utgör genen skapas – så kallat prekursor-mRNA (pre-mRNA).
Pre-mRNA består av exoner (kodande sekvenser) och mellanliggande introner (icke-kodande delar). Under bearbetningen tas intronerna bort – en process som kallas splitsning – och exonerna fogas samman i en specifik ordning. Det färdiga, mogna mRNA:t innehåller sedan all information som krävs för att producera fungerande proteiner.
Alternativ splitsning
En gen kan koda för mer än en typ av protein. Det kan ske genom en process som kallas alternativ splitsning, där olika kombinationer av exoner från samma gen fogas samman. Resultatet blir flera olika kodande sekvenser från en och samma gen. Dessa sekvenser ger upphov till flera olika mRNA-varianter, som i sin tur kodar för olika men närbesläktade proteiner. Cirka 94 % av alla mänskliga gener genomgår alternativ splitsning som en del av den funktionella proteinproduktionen.
Splitsningen styrs främst av en komplex molekylär maskin som kallas spliceosomen. Spliceosomen består av fem små nukleära ribonukleoproteiner (snRNPs), som samlas kring splitsningsställen – de gränser som skiljer exoner och introner i pre-mRNA:t. Det första steget i spliceosomens uppbyggnad medieras av snRNP-komplexen U1 och U2.Interaktionen mellan U1 och pre-mRNA är den mest omfattande och selektiva i hela splitsningsprocessen.När spliceosomen väl har monterats, katalyserar den borttagningen av intronerna, följt av sammanfogningen av exonerna i rätt ordning.
Splitsningsmutationer
Mutationer eller genetisk variation som stör, försvagar eller felaktigt aktiverar splitsningsställen kan påverka spliceosomens förmåga att korrekt känna igen pre-mRNA. Dessa mutationer är en direkt orsak till över 200 mänskliga sjukdomar, inklusive många former av cancer och ärftliga sjukdomar som spinal muskelatrofi och Huntingtons sjukdom. I många fall leder splitsningsfel till att U1-snRNP inte kan interagera korrekt med pre-mRNA:t, på grund av strukturella förändringar vid splitsningsstället. Dessa förändringar påverkar effektiviteten i splitsningsprocessen.
Splitsningsmodifierare
PTC har utvecklat en kraftfull teknologi som gör det möjligt att identifiera små molekyler – så kallade splitsningsmodifierare – som är designade för att påverka interaktionen mellan U1-snRNP och pre-mRNA. Dessa molekyler fungerar som ett slags molekylärt ”lim” som förstärker bindningen vid splitsningsstället och därmed gör splitsningsprocessen mer effektiv.
PTC var pionjärer inom idén att splitsning kan moduleras med hjälp av små molekyler. Under de senaste 20 åren har vi förfinat vår teknologi för RNA-splitsning.
Teknologin för alternativ RNA-splitsning har stor potential att möjliggöra nya behandlingar för en rad olika sjukdomar. Vi tror att vi kan identifiera fler små molekyler som påverkar den alternativa splitsningen av gener – genom att främja inkludering av specifika exoner eller förhindra att oönskade exoner inkluderas i det mogna mRNA:t.
Vi fortsätter att vidareutveckla vår plattform för alternativ RNA-splitsning för att ta fram innovativa behandlingar som angriper de bakomliggande orsakerna till allvarliga och livsbegränsande sjukdomar.