Cells  (IF=4.95)  2021-08-09

加拿大温尼伯曼尼托巴大学微生物学系 Georg Hausner课题组

内含子在真核生物基因组中普遍存在，长期以来被认为是“垃圾RNA”，但它们在转录、清除和降解过程中巨大的能量消耗表明它们可能具有功能，并具有进化优势。在真菌、植物和藻类中，内含子对细胞器基因组的大小有重要影响。细胞器内含子属于自剪接内含子，可分为I组或II组内含子。不同的是，I组内含子在真菌线粒体基因组中更常见，而在植物中，II组内含子在线粒体和叶绿体基因组中占主导地位。细胞器内含子可以编码多种蛋白质，如细胞成熟酶、归位内切酶、逆转录酶，在某些情况下还可以编码核糖体蛋白质，以及其它新的开放阅读框。尽管细胞器内含子被视为核酶，但它们确实与各种内含子或核基因组编码的蛋白质因子相互作用，这些因子协助内含子RNA折叠成有剪接能力的结构，或促进内含子RNA的翻转以防止反向剪接。细胞器内含子也参与非规范剪接，如可产生新的剪接产物的背后剪接和反剪接，或在某些情况下，通过重组补偿基因片段的缺失。在细胞器基因组中，I和II内含子可能存在于嵌套的内含子排列中，例如内含子在内含子中，称为孪生内含子，其中外面内含子的剪接可能依赖于内部内含子。这些带有嵌套的或复杂的两个或三个内含子模块，正在被探索作为选择性剪接和利用调控基因表达的分子开关进行异源基因表达的平台。本文概述了细胞器I和II内含子的最新发现，着重于相关内含子/核编码蛋白辅助的剪接和迁移机制及其在细胞器基因表达和核基因组与细胞器基因组间相互作用中的潜在作用。我们还讨论了这些类型元素在生物技术中的潜在应用。

原文及链接：Organellar Introns in Fungi, Algae, and Plants

https://www.mdpi.com/2073-4409/10/8/2001