Het menselijke genoom bevat ongeveer 20.000-25.000 genen, maar deze genen kunnen coderen voor een veel groter aantal verschillende mRNA's, geschat op ongeveer 120.000. Deze discrepantie ontstaat als gevolg van verschillende mechanismen die de diversiteit van mRNA -transcripten uit een enkel gen vergroten:

1. Alternatieve splicing: Dit is het primaire mechanisme dat verantwoordelijk is voor mRNA -diversiteit. Het omvat de selectieve opname of uitsluiting van verschillende exons (coderende regio's) van een pre-mRNA-transcript. Hierdoor kan een enkel gen meerdere eiwitisovormen produceren met verschillende functies.

2. Alternatieve promotors: Sommige genen hebben meerdere promotors, regio's die transcriptie initiëren. Het gebruik van verschillende promoters kan resulteren in verschillende 5 'uiteinden van het mRNA, wat leidt tot alternatieve transcripten met mogelijk verschillende regulerende elementen of vertaalinitiatieplaatsen.

3. Alternatieve polyadenylering: Het 3 'uiteinde van een mRNA -transcript kan anders worden verwerkt, wat leidt tot verschillende poly (A) staartlengtes of zelfs verschillende 3' UTR's. Dit kan mRNA -stabiliteit, vertaalefficiëntie en lokalisatie beïnvloeden.

4. RNA -bewerking: Dit proces omvat chemische modificaties in de RNA -sequentie na transcriptie. Bewerken kan de coderende sequentie van het mRNA veranderen, wat leidt tot alternatieve eiwitisovormen.

5. Transcriptionele regulatie: Verschillende celtypen en ontwikkelingsstadia kunnen verschillende patronen van genexpressie vertonen, wat leidt tot variaties in de overvloed van specifieke mRNA -transcripten.

6. Post-transcriptionele wijzigingen: Modificaties zoals methylatie, acetylering en fosforylering kunnen de stabiliteit van mRNA, translatie -efficiëntie en lokalisatie beïnvloeden, wat bijdragen aan de diversiteit van mRNA -transcripten.

7. Niet-coderende RNA's: Hoewel niet direct vertaald in eiwitten, spelen niet-coderende RNA's (NCRNA's) een belangrijke rol bij genregulatie, waaronder het beïnvloeden van mRNA-stabiliteit, vertaling en splitsing. Ze kunnen indirect bijdragen aan de diversiteit van mRNA -transcripten.

Samenvattend: Het menselijke genoom is opmerkelijk efficiënt in het genereren van een diverse pool van mRNA's uit een beperkt aantal genen. Deze mechanismen, van alternatieve splitsing tot post-transcriptionele modificaties, zorgen voor de productie van een enorm repertoire van transcripten die bijdragen aan de complexiteit van menselijke cellen en weefsels.