การตัดต่อ RNAเป็นกระบวนการในชีววิทยาระดับโมเลกุล ที่ เปลี่ยนสารตั้งต้นของ RNA สื่อสาร (pre- mRNA ) ที่สร้างขึ้นใหม่ ให้กลายเป็น RNA สื่อสารที่สมบูรณ์ ( mRNA ) โดยกระบวนการนี้ทำงานโดยการกำจัดอินทรอน (บริเวณที่ไม่เข้ารหัสของ RNA) และเชื่อมต่อเอ็กซอน (บริเวณที่เข้ารหัส) กลับเข้าด้วยกัน สำหรับ ยีนที่เข้ารหัสในนิวเคลียสการตัดต่อจะเกิดขึ้นในนิวเคลียสระหว่างหรือทันทีหลังจากการถอดรหัสสำหรับยีน ยูคาริโอต ที่มีอินทรอน การตัดต่อมักจำเป็นเพื่อสร้างโมเลกุล mRNA ที่สามารถแปลเป็นโปรตีนได้สำหรับอินทรอนยูคาริโอตจำนวนมาก การตัดต่อเกิดขึ้นในชุดปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาโดยสไปโซโซม ซึ่งเป็น สารประกอบของไรโบนิวคลีโอโปรตีนนิวเคลียร์ขนาดเล็ก ( snRNPs ) นอกจากนี้ยังมีอินทรอนที่สามารถตัดต่อตัวเองได้นั่นคือไรโบไซม์ที่สามารถเร่งปฏิกิริยาการตัดตัวเองออกจากโมเลกุล RNA ดั้งเดิมได้ กระบวนการถอดรหัส การตัดต่อ และการแปลรหัสเรียกว่าการแสดงออกของยีนซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของชีววิทยาระดับโมเลกุล

ในธรรมชาติมีกระบวนการตัดต่อ RNA หลายวิธี โดยชนิดของการตัดต่อจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของอินทรอนที่ถูกตัดต่อและตัวเร่งปฏิกิริยาที่จำเป็นสำหรับการตัดต่อ

คำว่าอินทรอนมาจากคำว่าintragenic region [ ^{1 ]}และintracistron [ ^{2 ]}ซึ่งหมายถึงส่วนของ DNA ที่อยู่ระหว่างเอ็กซอนสองตัวของ^{ยีนคำ}ว่าอินทรอนหมายถึงทั้งลำดับ DNA ภายในยีนและลำดับที่สอดคล้องกันใน RNA ที่ยังไม่ผ่านกระบวนการ ในส่วนหนึ่งของกระบวนการประมวลผล RNA อินทรอนจะถูกกำจัดออกโดยการตัดต่อ RNA ไม่ว่าจะเกิดขึ้นไม่นานหลังจากนั้นหรือเกิดขึ้นพร้อมกับการถอดรหัส^{[ 3 ]}อินทรอนพบได้ในยีนของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่และไวรัสหลายชนิด สามารถพบได้ในยีนหลากหลายชนิด รวมถึงยีนที่สร้างโปรตีน ribosomal RNA (rRNA) และtransfer RNA (tRNA) ^{[ 4 ]}

ภายในอินทรอน จำเป็นต้องมีตำแหน่งผู้ให้ (ปลาย 5' ของอินทรอน) ตำแหน่งกิ่ง (ใกล้ปลาย 3' ของอินทรอน) และตำแหน่งผู้รับ (ปลาย 3' ของอินทรอน) เพื่อให้เกิดการสไปลซิง ตำแหน่งผู้ให้มีลำดับนิวคลีโอไทด์ GU ที่แทบไม่เปลี่ยนแปลงอยู่ที่ปลาย 5' ของอินทรอน ภายในบริเวณที่ใหญ่กว่าและมีการอนุรักษ์น้อยกว่า ตำแหน่งผู้รับที่ปลาย 3' ของอินทรอนจะสิ้นสุดอินทรอนด้วยลำดับ AG ที่แทบไม่เปลี่ยนแปลง เหนือขึ้นไป (ไปทาง 5') จาก AG จะมีบริเวณที่มีไพริมิดีน (C และ U) สูง หรือ ที่เรียกว่า โพลีไพริมิดีนแทร็ก เหนือ ขึ้นไปจากโพลีไพริมิดีนแทร็กคือจุดแตกกิ่ง ซึ่งมีนิวคลีโอไทด์อะดีนีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างลาริแอท^{[ 5 ] [ 6 ]}ลำดับคอนเซนซัสสำหรับอินทรอน (ในสัญกรณ์กรดนิวคลีอิก IUPAC ) คือ: GG-[ตัด]-GURAGU (ตำแหน่งผู้ให้) ... ลำดับอินทรอน ... YURAC (ลำดับสาขา 20-50 นิวคลีโอไทด์เหนือตำแหน่งผู้รับ) ... Y-rich-NCAG-[ตัด]-G (ตำแหน่งผู้รับ) ^{[ 7 ]}อย่างไรก็ตาม เป็นที่สังเกตว่าลำดับเฉพาะขององค์ประกอบการต่อเชื่อมอินทรอนและจำนวนนิวคลีโอไทด์ระหว่างจุดแตกแขนงและตำแหน่งผู้รับ 3' ที่ใกล้ที่สุดมีผลต่อการเลือกตำแหน่งการต่อเชื่อม^{[ 8 ] [ 9 ]}นอกจากนี้ การกลายพันธุ์แบบจุดใน DNA พื้นฐานหรือข้อผิดพลาดระหว่างการถอดรหัสสามารถกระตุ้นตำแหน่งการต่อเชื่อมที่ซ่อนอยู่ในส่วนหนึ่งของทรานสคริปต์ที่ปกติจะไม่ถูกต่อเชื่อม ส่งผลให้mRNA ที่สมบูรณ์มีส่วนของเอ็กซอนที่หายไป ด้วยวิธีนี้การกลายพันธุ์แบบจุดซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อกรดอะมิโนเพียงตัวเดียวในกรณีอื่น ๆ สามารถแสดงออกมาในรูปแบบของการขาดหายหรือการตัดทอนในโปรตีนขั้นสุดท้ายได้

กระบวนการตัดต่อยีน (Splicing) ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยสไปโซโซม (Spliceosome ) ซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนขนาดใหญ่ระหว่าง RNA และโปรตีน ประกอบด้วยไรโบนิวคลีโอโปรตีนนิวเคลียร์ขนาดเล็ก ( snRNPs ) จำนวน 5 ตัว การประกอบและการทำงานของสไปโซโซมเกิดขึ้นในระหว่างการถอดรหัสของพรี-mRNA ส่วนประกอบ RNA ของ snRNPs จะมีปฏิสัมพันธ์กับอินทรอนและมีส่วนร่วมในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา มีการระบุสไปโซโซมไว้ 2 ชนิด (ชนิดหลักและชนิดรอง) ซึ่งประกอบด้วยsnRNPsที่ แตกต่างกัน

• สไปโซโซมหลักจะตัดต่ออินทรอนที่มี GU ที่ไซต์ตัดต่อ 5' และ AG ที่ไซต์ตัดต่อ 3' ประกอบด้วยsnRNP U1 , U2 , U4 , U5และU6 และทำงานในนิวเคลียส นอกจากนี้ โปรตีนจำนวนหนึ่งรวมถึงU2 small nuclear RNA auxiliary factor 1 (U2AF35), U2AF2 (U2AF65) ^{[ 10 ]}และSF1จำเป็นสำหรับการประกอบสไปโซโซม^{[ 6 ] [ 11 ]} สไปโซโซมสร้างคอมเพล็กซ์ที่แตกต่างกันในระหว่างกระบวนการตัดต่อ: ^{[ 12 ]}

• คอมเพล็กซ์ อี
  • U1 snRNP จะจับกับลำดับ GU ที่บริเวณจุดเชื่อมต่อ 5' ของอินทรอน
  • ปัจจัยการเชื่อมต่อ 1จับกับลำดับจุดแยกสาขาของอินทรอน
  • U2AF1จับกับตำแหน่งเชื่อมต่อ 3' ของอินทรอน
  • U2AF2จับกับส่วนโพลีไพริมิดีน^{[ 13 ]}

• คอมเพล็กซ์ A (พรีสไปโซโซม)
  • U2 snRNP จะเข้ามาแทนที่ SF1 และจับกับลำดับจุดแยกสาขา จากนั้น ATP จะถูกไฮโดรไลซ์

• คอมเพล็กซ์ B (สไปโซโซมก่อนเร่งปฏิกิริยา)
  • ไตรเมอร์ U5/U4/U6 snRNP จะจับกัน โดย U5 snRNP จะจับกับเอ็กซอนที่ไซต์ 5' ขณะที่ U6 จะจับกับ U2

• คอมเพล็กซ์ บี*
  • U1 snRNP ถูกปล่อยออกมา U5 เคลื่อนจากเอ็กซอนไปยังอินตรอน และ U6 จับกับไซต์เชื่อมต่อ 5'

• คอมเพล็กซ์ C (สไปโซโซมเร่งปฏิกิริยา)
  • U4 ถูกปล่อยออกมา U6/U2 ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนเอสเทอร์ ทำให้ปลาย 5' ของอินทรอนเชื่อมต่อกับ A บนอินทรอนและก่อตัวเป็นห่วง U5 จับกับเอ็กซอนที่ไซต์การเชื่อมต่อ 3' และไซต์ 5' ถูกตัดออก ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของห่วง

• คอมเพล็กซ์ C* (คอมเพล็กซ์หลังสไปลโซม)
  • U2/U5/U6 ยังคงยึดติดกับห่วง และไซต์ 3' จะถูกตัดออก และเอ็กซอนจะถูกเชื่อมต่อโดยใช้การไฮโดรไลซิสของ ATP RNA ที่ถูกตัดต่อจะถูกปล่อยออกมา ห่วงจะถูกปล่อยออกมาและย่อยสลาย^{[ 14 ]}และ snRNP จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่

การต่อเชื่อมประเภทนี้เรียกว่าการต่อเชื่อมแบบแคนอนิกหรือเรียกว่าเส้นทางลาริแอทซึ่งคิดเป็นมากกว่า 99% ของการต่อเชื่อม ในทางตรงกันข้าม เมื่อลำดับข้างเคียงของอินทรอนิกส์ไม่เป็นไปตามกฎ GU-AG จะเรียกว่าเกิด การต่อเชื่อมแบบไม่แคนอนิก (ดู "สไปโซโซมย่อย" ด้านล่าง) ^{[ 15 ]}

• สไปลโซโซมย่อยมีความคล้ายคลึงกับสไปลโซโซมหลักมาก แต่จะตัดอินทรอนที่หายากออกด้วยลำดับไซต์การเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน ในขณะที่สไปลโซโซมย่อยและสไปลโซมหลักมีsnRNP U5 เหมือนกัน สไปลโซโซมย่อยจะมี snRNP ที่แตกต่างกันแต่มีฟังก์ชันการทำงานที่คล้ายคลึงกันสำหรับ U1, U2, U4 และ U6 ซึ่งเรียกว่าU11 , U12 , U4atacและU6atacตาม ลำดับ ^{[ 16 ]}

ในกรณีส่วนใหญ่ การต่อเชื่อมจะกำจัดอินทรอนออกเป็นหน่วยเดียวจาก สารถอดรหัส mRNA ต้นแบบ อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน mRNA ที่มีอินทรอนยาวมาก การต่อเชื่อมจะเกิดขึ้นเป็นขั้นตอน โดยส่วนหนึ่งของอินทรอนจะถูกกำจัดออกไปก่อน แล้วจึงต่อเชื่อมอินทรอนที่เหลือออกในขั้นตอนถัดไป การค้นพบนี้เกิดขึ้นครั้งแรกใน ยีน Ultrabithorax ( Ubx ) ของแมลงวันผลไม้Drosophila melanogaster และยีน Drosophilaอื่นๆ อีกเล็กน้อยแต่ก็มีรายงานกรณีในมนุษย์เช่นกัน^{[ 17 ] [ 18 ]}

ทรานส์สไปลซิงเป็นรูปแบบหนึ่งของการสไปลซิงที่กำจัดอินทรอนหรือเอาทรอนและเชื่อมต่อเอ็กซอนสองตัวที่ไม่ได้อยู่ในทรานสคริปต์ RNA เดียวกัน^{[ 19 ]}ทรานส์สไปลซิงสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างพรีเอ็มอาร์ เอ็นเอภายในที่แตกต่างกันสองตัว หรือระหว่างพรีเอ็มอาร์เอ็นเอภายในและพรีเอ็มอาร์เอ็นเอภายนอก (เช่น จากไวรัส) หรืออาร์เอ็นเอเทียม^{[ 20 ]}

การตัดต่อตัวเองเกิดขึ้นกับอินทรอนที่หายากซึ่งก่อตัวเป็นไรโบไซม์ทำหน้าที่ของสไปโซโซมโดยใช้อาร์เอ็นเอเพียงอย่างเดียว อินทรอนที่ตัดต่อตัวเองได้มีสามชนิด ได้แก่กลุ่มที่ 1 กลุ่มที่ 2และกลุ่มที่ 3อินทรอนกลุ่มที่ 1 และ 2 ทำการตัดต่อคล้ายกับสไปโซโซมโดยไม่จำเป็นต้องใช้โปรตีน ความคล้ายคลึงนี้ชี้ให้เห็นว่าอินทรอนกลุ่มที่ 1 และ 2 อาจมีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการกับสไปโซโซม การตัดต่อตัวเองอาจมีมาแต่โบราณ และอาจมีอยู่ในโลกของอาร์เอ็นเอมาก่อนโปรตีน

กลไกการตัดต่ออินทรอนกลุ่ม I ประกอบด้วยปฏิกิริยา การถ่ายโอนเอสเทอร์สองครั้ง :

1. หมู่ 3'OH ของนิวคลีโอไซด์กัวนีนอิสระหรือโคแฟคเตอร์นิวคลีโอไทด์ (GMP, GDP, GTP) จะเข้าโจมตีฟอสเฟตที่ตำแหน่ง 5' ของจุดเชื่อมต่อ
2. หมู่ 3'OH ของเอ็กซอน 5' กลายเป็นนิวคลีโอไฟล์ และปฏิกิริยาการถ่ายโอนเอสเทอร์ครั้งที่สองส่งผลให้เอ็กซอนทั้งสองเชื่อมต่อกัน

กลไกการตัดต่ออินทรอนกลุ่ม II ( ปฏิกิริยา การถ่ายโอนเอสเทอร์ สองครั้ง ) มีดังนี้:

1. หมู่ 2'OH ของอะดีโนซีนเฉพาะตัวในอินทรอน (หรือที่เรียกว่า "จุดแยกสาขา") จะเข้าโจมตีบริเวณเชื่อมต่อ 5' ทำให้เกิดโครงสร้างแบบห่วง (lariat ) ขึ้น
2. หมู่ 3'OH ของเอ็กซอน 5' กระตุ้นปฏิกิริยาการถ่ายโอนเอสเทอร์ครั้งที่สองที่บริเวณเชื่อมต่อ 3' ทำให้เอ็กซอนทั้งสองเชื่อมต่อกัน

อินทรอนกลุ่ม I และ II ทั้งสองกลุ่มใช้ไอออนแมกนีเซียมสองตัวในแกนเร่งปฏิกิริยาเพื่อเร่งปฏิกิริยาการตัดต่อ ซึ่งเป็นกลไกเร่งปฏิกิริยาเดียวกันกับที่สไปโซโซมใช้^{[ 21 ]}การวิเคราะห์โครงสร้างโดยละเอียดเผยให้เห็นว่าอินทรอนกลุ่ม II มีความคล้ายคลึงกับสไปโซโซมอย่างมีนัยสำคัญในแง่ของการจดจำอะดีโนซีนที่จุดแยกสาขาและพลวัตเชิงโครงสร้างในระหว่างสองขั้นตอนของการถ่ายโอนเอสเทอร์^{[ 22 ]}

การตัดต่อ tRNA (หรือ tRNA-like) เป็นรูปแบบการตัดต่อที่พบได้ยากอีกรูปแบบหนึ่ง ซึ่งมักเกิดขึ้นใน tRNA ปฏิกิริยาการตัดต่อนี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีวเคมีที่แตกต่างจากกระบวนการตัดต่อโดยสไปโซโซมและการตัดต่อตัวเอง

ในยีสต์Saccharomyces cerevisiaeเอนโดนิวคลี เอส ตัดต่อ tRNA ของยีสต์ซึ่งเป็นเฮเทอโรเตตราเมอร์ที่ประกอบด้วยTSEN54 , TSEN2 , TSEN34และTSEN15จะตัด pre-tRNA ที่สองตำแหน่งในลูปตัวรับเพื่อสร้าง tRNA ครึ่ง 5' ซึ่งสิ้นสุดที่หมู่ฟอสโฟไดเอสเทอร์แบบวงจร 2',3' และ tRNA ครึ่ง 3' ซึ่งสิ้นสุดที่หมู่ไฮดรอกซิล 5' พร้อมกับอินทรอนที่ถูกทิ้ง^{[ 23 ]} จากนั้น tRNA ไคเนสของยีสต์จะฟอสโฟรีเลตหมู่ไฮดรอกซิล 5' โดยใช้อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต tRNA ไซคลิกฟอสโฟไดเอสเทอเรสของยีสต์จะตัดหมู่ฟอสโฟไดเอสเทอร์แบบวงจรเพื่อสร้างปลาย 3' ที่มีฟอสโฟรีเลต 2' เอนไซม์ tRNA ligase ของยีสต์จะเพิ่ม กลุ่ม อะดีโนซีนโมโนฟอสเฟตที่ปลาย 5' ของครึ่ง 3' และเชื่อมครึ่งทั้งสองเข้าด้วยกัน^{[ 24 ]} จากนั้นเอนไซม์ 2'-phosphotransferase ที่ขึ้นอยู่กับ NAD จะกำจัดกลุ่มฟอสเฟตที่ 2' ออกไป^{[ 25 ] [ 26 ]}

การตัดต่อ SOS ถูกค้นพบในCaenorhabditis elegansซึ่งทำหน้าที่ปกป้องยีนจาก การถูกรบกวนโดยทราน สโพซอน DNA โดยการกำจัดองค์ประกอบที่เคลื่อนย้ายได้ (TEs) ออกจากmRNAกระบวนการนี้ยังเกิดขึ้นในมนุษย์และทำงานอย่างอิสระจากสไปโซโซมโปรตีนสามชนิดจำเป็นสำหรับการตัดต่อ SOS ได้แก่ AKAP17A (โปรตีนที่จับกับ mRNA); RTCB ( RNA ligase ) และ CAAP1 (ซึ่งเชื่อมต่อ RTCB และ AKAP17A) ^{[ 27 ]}

กระบวนการสไปลซิงเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทั้งสามโดเมนอย่างไรก็ตาม ขอบเขตและประเภทของการสไปลซิงอาจแตกต่างกันมากระหว่างกลุ่มหลักๆยูคา ริโอตสไปลซิง อาร์เอ็นเอส่งสารที่เข้ารหัสโปรตีนจำนวนมากและอาร์เอ็นเอที่ไม่เข้ารหัสบางส่วนในขณะที่โปรคาริ โอตสไปลซิง อาร์เอ็นเอที่ไม่เข้ารหัสความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างสิ่งมีชีวิตสองกลุ่มนี้คือ โปรคาริโอตไม่มีวิถีสไปลโซมเลย

เนื่องจากอินทรอนของสไปโซโซมไม่ได้ถูกอนุรักษ์ไว้ในทุกสปีชีส์ จึงมีการถกเถียงกันเกี่ยวกับช่วงเวลาที่การตัดต่อของสไปโซโซมวิวัฒนาการขึ้น มีการเสนอแบบจำลองสองแบบ ได้แก่ แบบจำลองอินทรอนเกิดขึ้นภายหลัง และแบบจำลองอินทรอนเกิดขึ้นเร็ว (ดูวิวัฒนาการของอินทรอน )

การตัดต่อสไปโซโซมและการตัดต่อตัวเองเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีวเคมีสองขั้นตอน ทั้งสองขั้นตอนเกี่ยวข้องกับ ปฏิกิริยา การถ่ายโอนเอสเทอร์ที่เกิดขึ้นระหว่างนิวคลีโอไทด์ของ RNA อย่างไรก็ตาม การตัดต่อ tRNA เป็นข้อยกเว้นและไม่เกิดขึ้นโดยการถ่ายโอนเอสเทอร์^{[ 28 ]}

ปฏิกิริยาการถ่ายโอนเอสเทอร์ของสไปโซโซมและการถ่ายโอนเอสเทอร์ด้วยตนเองเกิดขึ้นผ่านปฏิกิริยาการถ่ายโอนเอสเทอร์สองลำดับ ขั้นแรก 2'OH ของ นิวคลีโอไทด์ จุดแยกสาขา เฉพาะ ภายในอินทรอน ซึ่งกำหนดไว้ในระหว่างการประกอบสไปโซโซม จะทำการโจมตีแบบนิวคลีโอฟิลิกที่นิวคลีโอไทด์ตัวแรกของอินทรอนที่ไซต์สไปซ์ 5' ทำให้เกิดตัวกลางแบบห่วงขั้นที่สอง 3'OH ของเอ็กซอน 5' ที่ถูกปล่อยออกมาจะทำการโจมตีแบบนิวคลีโอฟิลิกที่นิวคลีโอไทด์ตัวแรกถัดจากนิวคลีโอไทด์ตัวสุดท้ายของอินทรอนที่ไซต์สไปซ์ 3' จึงเชื่อมต่อเอ็กซอนและปล่อยห่วงอินทรอนออกมา^{[ 29 ]}

In many cases, the splicing process can create a range of unique proteins by varying the exon composition of the same mRNA. This phenomenon is then called alternative splicing. Alternative splicing can occur in many ways. Exons can be extended or skipped, or introns can be retained. It is estimated that 95% of transcripts from multiexon genes undergo alternative splicing, some instances of which occur in a tissue-specific manner and/or under specific cellular conditions.^[30] Development of high throughput mRNA sequencing technology can help quantify the expression levels of alternatively spliced isoforms. Differential expression levels across tissues and cell lineages allowed computational approaches to be developed to predict the functions of these isoforms.^[31][32] Given this complexity, alternative splicing of pre-mRNA transcripts is regulated by a system of trans-acting proteins (activators and repressors) that bind to cis-acting sites or "elements" (enhancers and silencers) on the pre-mRNA transcript itself. These proteins and their respective binding elements promote or reduce the usage of a particular splice site. The binding specificity comes from the sequence and structure of the cis-elements, e.g. in HIV-1 there are many donor and acceptor splice sites. Among the various splice sites, ssA7, which is 3' acceptor site, folds into three stem loop structures, i.e. Intronic splicing silencer (ISS), Exonic splicing enhancer (ESE), and Exonic splicing silencer (ESSE3). Solution structure of Intronic splicing silencer and its interaction to host protein hnRNPA1 give insight into specific recognition.^[33] However, adding to the complexity of alternative splicing, it is noted that the effects of regulatory factors are many times position-dependent. For example, a splicing factor that serves as a splicing activator when bound to an intronic enhancer element may serve as a repressor when bound to its splicing element in the context of an exon, and vice versa.^[34] In addition to the position-dependent effects of enhancer and silencer elements, the location of the branchpoint (i.e., distance upstream of the nearest 3' acceptor site) also affects splicing.^[8] The secondary structure of the pre-mRNA transcript also plays a role in regulating splicing, such as by bringing together splicing elements or by masking a sequence that would otherwise serve as a binding element for a splicing factor.^[35][36]

ตำแหน่งของการตัดต่อ pre-mRNA กระจายอยู่ทั่วทั้งนิวเคลียส และเมื่อสร้าง mRNA ที่สมบูรณ์แล้ว จะถูกส่งไปยังไซโตพลาสซึมเพื่อการแปล ในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์จุดนิวเคลียสเป็นบริเวณที่มีความเข้มข้นของปัจจัยการตัดต่อสูง จุดเหล่านี้เคยถูกคิดว่าเป็นเพียงศูนย์เก็บปัจจัยการตัดต่อเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันเป็นที่เข้าใจกันว่าจุดนิวเคลียสช่วยเพิ่มความเข้มข้นของปัจจัยการตัดต่อใกล้กับยีนที่อยู่ใกล้กับจุดเหล่านั้น ยีนที่อยู่ห่างจากจุดนิวเคลียสยังคงสามารถถอดรหัสและตัดต่อได้ แต่การตัดต่อจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าเมื่อเทียบกับยีนที่อยู่ใกล้กับจุดนิวเคลียส เซลล์สามารถเปลี่ยนแปลงตำแหน่งจีโนมของยีนที่สัมพันธ์กับจุดนิวเคลียสได้ ซึ่งเป็นกลไกในการปรับการแสดงออกของยีนผ่านการตัดต่อ^{[ 37 ]}

กระบวนการสไปลซิงเชื่อมโยงกับการรวมตัวของ HIVเนื่องจาก HIV-1 กำหนดเป้าหมายยีนที่มีการสไปลซิงสูง^{[ 38 ]}

ความเสียหายของ DNAส่งผลต่อปัจจัยการต่อเชื่อมโดยการเปลี่ยนแปลงการดัดแปลงหลังการแปลการแปลตำแหน่ง การแสดงออก และกิจกรรม^{[ 39 ]} นอกจากนี้ ความเสียหายของ DNA มักจะขัดขวางการต่อเชื่อมโดยการรบกวนการเชื่อมโยงกับการถอดรหัสความเสียหายของ DNA ยังมีผลกระทบต่อการต่อเชื่อมและการต่อเชื่อมทางเลือกของยีนที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ การ ซ่อมแซมDNA ^{[ 39 ]} ตัวอย่างเช่น ความเสียหาย ของ DNA ปรับเปลี่ยนการต่อเชื่อมทางเลือกของยีนซ่อมแซม DNA Brca1และErcc1

เหตุการณ์การต่อเชื่อมสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการทดลอง^{[ 40 ] [ 41 ]}โดยการจับโอลิโกแอนติเซนส์ ที่ปิดกั้นเชิงสเตอริก เช่นมอร์โฟลิโนหรือกรดนิวคลีอิกเปปไทด์กับไซต์การจับ snRNP กับนิวคลีโอไทด์จุดแตกแขนงที่ปิดห่วง^{[ 42 ]}หรือกับไซต์การจับองค์ประกอบควบคุมการต่อเชื่อม^{[ 43 ]}

การใช้โอลิโกนิวคลีโอไทด์แอนติเซนส์เพื่อปรับเปลี่ยนการต่อเชื่อมแสดงให้เห็นศักยภาพอย่างมากในฐานะกลยุทธ์การรักษาสำหรับโรคทางพันธุกรรมหลายชนิดที่เกิดจากข้อบกพร่องในการต่อเชื่อม^{[ 44 ]}

การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการตัดต่อ RNA สามารถควบคุมได้ด้วยการดัดแปลงเอพิเจเนติกส์หลายประเภท รวมถึงการเมทิลเลชันของ DNA และการดัดแปลงฮิสโตน^{[ 45 ]}

มีการเสนอแนะว่าการกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคหนึ่งในสามส่วนส่งผลกระทบต่อการตัดต่อ [ ^{34 ] ข้อ}ผิดพลาดทั่วไป ได้แก่:

• การกลายพันธุ์ของตำแหน่งเชื่อมต่อ (splice site) ส่งผลให้สูญเสียการทำงานของตำแหน่งนั้น ส่งผลให้เกิดการปรากฏของรหัสหยุดก่อนกำหนด (premature stop codon)การสูญเสียเอ็กซอน หรือการรวมอินตรอนเข้ามา
• การกลายพันธุ์ของตำแหน่งเชื่อมต่อที่ลดความจำเพาะ อาจส่งผลให้ตำแหน่งการเชื่อมต่อเปลี่ยนแปลงไป ทำให้มีการแทรกหรือลบกรดอะมิโน หรือที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดคือ การรบกวนกรอบการอ่าน
• การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของจุดเชื่อมต่อ (splice site) ส่งผลให้มีการรวมหรือแยก RNA มากกว่าที่คาดไว้ ทำให้เอ็กซอนมีความยาวหรือสั้นลง

แม้ว่าข้อผิดพลาดในการต่อเชื่อมจำนวนมากจะได้รับการปกป้องโดยกลไกการควบคุมคุณภาพของเซลล์ที่เรียกว่าการสลายตัวของ mRNA ที่เกิดจากความไร้สาระ (NMD) ^{[ 46 ]}แต่ก็ยังมีโรคที่เกี่ยวข้องกับการต่อเชื่อมอยู่จำนวนหนึ่ง ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น^{[ 47 ]}

ความแตกต่างของอัลลีลในการตัดต่อ mRNA มีแนวโน้มที่จะเป็นแหล่งที่มาที่สำคัญและพบได้ทั่วไปของความหลากหลายทางฟีโนไทป์ในระดับโมเลกุล นอกเหนือจากการมีส่วนร่วมต่อความเสี่ยงต่อโรคทางพันธุกรรม ที่จริงแล้ว การศึกษาจีโนมทั่วทั้งร่างกายในมนุษย์ได้ระบุยีนจำนวนมากที่อยู่ภายใต้การตัดต่อแบบเฉพาะอัลลีล

ในพืช ความแปรผันของความทนทานต่อความเครียดจากน้ำท่วมมีความสัมพันธ์กับการตัดต่อทางเลือกที่เกิดจากความเครียดของทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับกลูโคเนโอเจเนซิสและกระบวนการอื่นๆ^{[ 48 ]}

นอกจาก RNA แล้ว โปรตีนยังสามารถเกิดการตัดต่อได้ แม้ว่ากลไกทางชีวโมเลกุลจะแตกต่างกัน แต่หลักการก็เหมือนกัน คือ ส่วนของโปรตีนที่เรียกว่าอินทีนแทนที่จะเป็นอินทรอน จะถูกกำจัดออกไป ส่วนที่เหลือที่เรียกว่าเอ็กซ์ทีนแทนที่จะเป็นเอ็กซอน จะถูกรวมเข้าด้วยกัน การตัดต่อโปรตีนได้รับการสังเกตในสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด รวมถึงแบคทีเรียอาร์เคียพืช ยีสต์ และมนุษย์^{[ 49 ]}

การมีอยู่ของ backsplicing ได้รับการเสนอแนะครั้งแรกในปี 2012 ^{[ 50 ]} backsplicing นี้อธิบายถึงกำเนิดของ RNA วงกลมที่เกิดจากการเชื่อมต่อที่แม่นยำระหว่างขอบเขต 3' ของเอ็กซอนกับขอบเขต 5' ของเอ็กซอนที่อยู่ต้นน้ำ^{[ 51 ]}ใน RNA วงกลมเอ็กซอนเหล่านี้ การเชื่อมต่อคือ 3'-5'link แบบคลาสสิก

การยกเว้นลำดับอินทรอนิกส์ระหว่างการต่อเชื่อมยังสามารถทิ้งร่องรอยไว้ได้ในรูปแบบของ RNA วงกลม^{[ 52 ]}ในบางกรณี ลาเรียตอินทรอนิกส์จะไม่ถูกทำลาย และส่วนที่เป็นวงกลมจะยังคงอยู่เป็น circRNA ที่ได้มาจากลาเรียต^{[ 53 ]}ใน RNA วงกลมที่ได้มาจากลาเรียตเหล่านี้ จุดเชื่อมต่อจะเป็นลิงก์ 2'-5'

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับการตัดต่อภาพ (Splicing )

• ซีดีเอ็นเอ
• DBASS3/5
• คอมเพล็กซ์จุดเชื่อมต่อเอ็กซอน
• การปิดหัว mRNA
• โพลีอะดีนิเลชัน
• การดัดแปลงหลังการถอดรหัส
• การแก้ไขอาร์เอ็นเอ
• โดเมนโปรตีน SWAPซึ่งเป็นตัวควบคุมการตัดต่อยีน

• ชุดภาพเคลื่อนไหวเซลล์เสมือนจริง: การตัดต่อ mRNA เก็บถาวรเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2016 ที่Wayback Machine
• RNA+Splicing ที่ หัวข้อทางการแพทย์ (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา