Jednoduché a složité transkripční jednotky se vyskytují v eukaryotických genomech
Eukaryotické geny, které produkují jeden typ mRNA kódující jeden protein, se nazývají jednoduché transkripční jednotky. Mutace v exonech,intronech a oblastech řídících transkripci mohou ovlivnit expresi proteinů kódovaných jednoduchými transkripčními jednotkami (obrázek 9-1b). Na rozdíl od některých mutací v bakteriálních operonech, které mohou ovlivnit více proteinů, mohou mutace v jednoduchých eukaryotických transkripčních jednotkách ovlivnit pouze jeden protein.
Ačkoli mnoho transkripčních jednotek u eukaryot je jednoduchých, složité transkripční jednotky jsou u mnohobuněčných organismů poměrně časté. Primární transkript RNA kódovaný složitými transkripčními jednotkami může být zpracován více než jedním způsobem pomocí alternativníchpoly(A) míst nebo míst sestřihu, což vede ke vzniku mRNA obsahujícírůzné exony. Například transkripční jednotka, která obsahuje dvě nebo více poly(A) míst, může vytvářet různé mRNA, z nichž každá má stejné 5′ exony, ale odlišné 3′ exony (obrázek 9-2a). Jiný typ alternativního zpracování RNA, tzv. přeskočení exonu, vytváří mRNA se stejnými 5′a 3′ exony, ale s různými vnitřními exony (obrázek 9-2b). Příklady obou typů alternativního zpracování RNA se vyskytují během pohlavní diferenciace u drozofily (viz obrázek 11-26). Běžně se z komplexní transkripční jednotky v některých typech buněk vytváří jedna mRNA a v jiných typech buněk se vytváří alternativní mRNA. Například rozdíly ve sestřihu RNA primárního transkriptu fibronektinu ve fibroblastech a hepatocytechurčují, zda vylučovaný protein obsahuje domény, které přilnou k povrchu buněk (viz obrázek 11-24).
Obrázek 9-2
Dva příklady komplexních eukaryotických transkripčních jednotek a vliv mutací na expresi kódovaných proteinů. RNA přepisovaná z komplexní transkripční jednotky (modře) může býtzpracována alternativními způsoby za vzniku dvou nebo více funkčníchmonocistronických (více…)
Mutace v řídící oblasti nebo v exonu sdíleném alternativními mRNA ovlivní všechny alternativní proteiny kódované danou komplexní transkripční jednotkou. Na druhé straně mutace v exonu přítomném pouze v jedné zalternativních mRNA ovlivní pouze protein kódovaný touto mRNA. Z toho vyplývá, že vztah mezi molekulární definicí genu a genetickou komplementární skupinou není u komplexních transkripčních jednotek vždy jednoznačný. Například komplexní transkripční jednotka znázorněná na obrázku 9-2a kóduje dva proteiny, které mají stejnou N-koncovou sekvenci, kódovanou jejich společnými 5′ exony, a rozdílné C-koncové sekvence, kódované jejich jedinečnými 3′ exony. Mutaceb a c se v genetickémkomplementačním testu vzájemně doplňují, i když se vyskytují ve stejném genu, protože chromozom s mutací b může exprimovat normální protein kódovaný spodní mRNA a chromozom s mutací c může exprimovat normální protein kódovaný horní mRNA. Chromozom s mutacía v exonu společném pro obě mRNA by však nekomplementoval ani mutaci b, ani c. Jinými slovy, mutace a by byla ve stejné komplementační skupině jako mutace b a c, přestožeb a c by nebyly ve stejné komplementační skupině!