摘要: 生物体的基因由外显子与内含子连接组成。在转录过程中,转录机器有选择性地保留内含子或删去外显子的过程称为可变剪切。长期以来,人们认为RNA聚合酶通过“机会窗口”模型来调控可变剪切,即对于每个内含子与外显子的选择是独立调控的。近期,马萨诸塞大学 Athma A Pai 团队与波士顿大学 Ana Fiszbein 团队合作,在Science发表了题为“mRNA initiation and termination are spatially coordinated”的研究论文(2025年10月9日发表,doi:10.1126/science.ado8279),该研究提出了一种名为“位点起始-终止轴(PITA)”的调控模型。该模型认为,可变剪切的发生受到转录本起始与终止位点的共同调控,并且参与调控的起始与终止外显子在空间位置上存在耦合。研究团队通过 dCas9-CRISPR干扰实验验证了受调控的mRNA 对于5'端外显子的选择会直接影响3'端末端外显子的选择。PITA 调控模型广泛存在于多组织与进化历程中,具有该模型调控的基因长度普遍更长,同时也与多种染色质特征相关联,例如在基因的转录起始位点区域具有更强的绝缘性,从而促进 RNA 聚合酶的高效延伸。该研究从转录动力学的角度,解释了转录速率参与调控起始与终止位点之间关联的机制。这一发现从全长转录本调控的角度,揭示了一种 mRNA 异构体形成的机制,这既是对传统模型的扩展也暗示基因结构本身蕴含了转录本命运的信息。