選択的スプライシング
選択的スプライシングのゲノムワイド解析は挑戦的な課題である。一般的には選択的スプライシングを受けた転写産物はESTの配列を比較することで発見されるが、これには非常に多数のESTのシーケンシングを必要とする。ESTライブラリの大部分は限られた数の組織に由来し、そのため組織特異的なスプライスバリアントは見逃されがちである。一方、DNAマイクロアレイベースの解析、RNA結合アッセイ、ディープシーケンシング(英語版)といった、ハイスループットなアプローチでスプライシングを調査する手法も開発されている。これらの手法は、タンパク質結合に影響を与えるスプライシングエレメント周辺の多型や変異のスクリーニングにも利用される。In vivoでのレポーター遺伝子アッセイなどのスプライシングアッセイと組み合わせることで、多型や変異がpre-mRNAのスプライシングに与える機能的な影響を分析することができる。
マイクロアレイ解析では、アレイには個々のエクソン(Affymetrix exon microarrayなど)またはエクソン-エクソン境界(ExonHitやJivanなど)のDNA断片が利用される。アレイは研究対象の組織由来のラベルされたcDNAとの結合が行われる。プローブとなるcDNAは、その組織でmRNAに組み込まれているエクソン由来のDNAまたはエクソン境界のDNAに結合する。
終止コドンが存在したり読み枠がシフトしたりすれば、タンパク質は機能を失う。哺乳類では最も稀な形式である。
これらの選択的スプライシングの主要な形式に加えて、同じ遺伝子から異なるmRNAが作り出される主要な機構が他に2つ存在する。多重プロモーター(multiple promoters)と多重ポリアデニル化部位(multiple polyadenylation sites)である。多重プロモーターの利用は選択的スプライシングではなく転写調節(英語版)機構として説明されるが、異なる地点から転写が開始されることで最も5'側のエクソンが異なる転写産物が作り出されることがある。他方、多重ポリアデニル化部位は転写産物の3'末端の地点が異なる。どちらの機構も選択的スプライシングと組み合わせて用いられ、1つの遺伝子に由来するmRNAにさらなる多様性をもたらしている
これらの形式は基本的なスプライシング機構を記述するものであるが、複雑なスプライシングの記述には不適切である可能性がある。例えば、右の図ではマウスのヒアルロニダーゼ3遺伝子の3種類のスプライシング形式を示している。1番目(緑)と2番目(黄)のエクソン構造を比較した場合の形式はイントロン保持となるが、2番目(黄)と3番目(青)を比較した場合はエクソンスキッピングとなる。すべての可能なスプライシングパターンを一意に示すための命名法が近年提唱されている。
キイロショウジョウバエD. melanogasterのTransformer遺伝子のpre-mRNAは、選択的受容部位形式の選択的スプライシングを受ける。この遺伝子がコードするTransformer(Tra)タンパク質は、メスでのみ発現する。この遺伝子の一次転写産物は、2つの受容部位を持つイントロンを含んでいる。オスでは、上流の受容部位が利用される。そのためプロセシングされた転写産物には長いバージョンのエクソン2が組み込まれ、そこには本来の終止コドンよりも上流に代替的終止コドンが含まれている。その結果、mRNAは切り詰められた不活性なタンパク質をコードすることとなる。メスは性決定タンパク質であるSxlを産生する。Sxlタンパク質はTra転写産物の上流の受容部位近傍のISSに結合するスプライシング抑制因子であり、U2AFタンパク質がポリピリミジントラクトに結合するのを防ぐ。これによってこのジャンクションの利用が防がれ、スプライソソームは下流の受容部位へ結合する。この地点でスプライシングが起こることで、上流の代替的終止コドンはイントロンの一部として除去される。その結果、mRNAは活性のあるTraタンパク質をコードし、他の性関連遺伝子の選択的スプライシングの調節因子となる(上を参照)。