有变则通：基因转录的选择性加工

在生物学中，转录是基因表达的初始步骤。然而，若仅以此步止步，则生物的复杂性难以显现。转录后之加工过程，尤其是可变剪切（Alternative Splicing, AS）与可变多聚腺苷酸化（Alternative Polyadenylation, APA），实乃生命系统的妙手之一，以增进基因表达的多样性，丰富了生物的形态与功能。

可变剪切之奥秘

在转录之初，DNA被转录为初级mRNA，称为前信使RNA（pre-mRNA）。前信使RNA中并非所有序列皆参与编码蛋白质，其中还有外显子（exons）与内含子（introns）之分。内含子为非编码序列，需被移除，而外显子则需相互衔接，以构成成熟的信使RNA。内含子剪切之法（splicing）多变，往往可导致不同的mRNA产物，从而产生功能各异的蛋白质。此乃“可变剪切”之要义。

前信使RNA可按多种方式进行剪接，形成不同的mRNA转录本。譬如，一段前信使RNA中，若其内含子得以完全剪除，则可能产生一种功能性蛋白质；若某些内含子未被剪去，则外显子的组合亦不同，终至生成结构与功能各异的蛋白质。于是，同一基因可生成多种蛋白质，其功能亦或大相径庭。

可变剪切在发育过程中至关重要，不同组织、不同发育阶段皆可通过此机制，生成特异性蛋白质。例如，在神经系统发育中，不同剪切形式可产生不同的离子通道蛋白，决定神经元之信号传导特性。

可变多聚腺苷酸化之玄机

除了可变剪切，另有一种重要的转录加工机制，称为可变多聚腺苷酸化（APA）。此机制是在mRNA之3’端上修饰多聚腺苷酸（poly(A) tail），为转录本提供稳定性，并参与翻译之调控。一般来说，mRNA之多聚腺苷酸化位点（polyadenylation site）是唯一的，然亦有例外。通过不同的多聚腺苷酸化位点，mRNA可生成不同长度的3’端，进而影响其稳定性、翻译效率以及在细胞内的定位。

APA之意义，在于其可根据细胞所处环境或发育阶段，调控mRNA的稳定性与翻译效率。例如，在细胞分裂周期中，不同阶段使用不同的多聚腺苷酸化位点，以适应蛋白质合成的需求。

转录加工与生命之多样性

可变剪切与可变多聚腺苷酸化，是生命系统用以增进基因表达多样性的法宝。通过这些机制，生物能够在有限的基因序列基础上，生成无数种蛋白质，进而形成复杂多样的生命形态。

于此，吾辈得以见证生命之灵巧与精妙，转录加工的过程，虽隐于基因表达幕后，然其影响深远，实为生命演化与适应环境之核心所在。古人有言：“有变则通，有通则久。”在基因转录加工中，此言似乎颇为适用。