Как делают разварки: Разварки своими руками из двух дисков своими руками на ВАЗ, ОКУ, УАЗ

Содержание

что это, плюсы и минусы, как делают своими руками

Всем доброго времени суток! Тюнинг автомобилей является многогранной и разносторонней процедурой, начиная от серьезных технических доработок двигателя и подвески, заканчивая простейшими визуальными изменениями. Сегодняшней темой разговора станет разварка дисков.

Далеко не все знают, что это такое, для чего делают разварку и к какому результату она в итоге может привести.

Такой вид тюнинга ориентирован на автомобилистов, которых не устраивает стандартный внешний вид своей машины, им хочется сделать что-то действительно необычное. Могу сказать, что разварку можно сделать своими руками. Само изготовление выполняется 2 основными способами. Но прежде хочу ответить на другие вопросы. Главным из них выступает такой — стоит ли ставить себе на автомобиль разваренные колесные диски.

Когда появился подобный тюнинг

В таких городах как Москва, Спб, Минск или Киев можно встретить довольно большое количество автовладельцев, на машинах которых установлены разваренные диски.

Хотя многие считают это прерогативой сугубо спортивных машин, разварку без проблем ставят на Газель, автомобили УАЗ. Даже для Оки такой тюнинг не под запретом.

Если заглянуть в историю автотюнинга именно в России, то тут первые образцы автомобилей со сваренными колесными дисками появились примерно в середине 70-х годов прошедшего 20 века. С такими колесами ездили машины, принимающие участие во всевозможных соревнования и состязаниях. Фактически установка разварки давала им определенное преимущество при движении, поскольку на машине могли располагаться более широкие шины.

Чаще всего разварку делают поклонники такого вида соревнований на автомобилях как дрифт или дрифтинг.

Это обусловлено тем, что измененные диски обеспечивали лучшую маневренность и надежность при удержании автомобиля на треке.

Популяризация тюнинга нарастала стремительными темпами. Подобные решения можно встретить на множестве автомобилей.

К числу популярных машин, на которых можно встретить разваренные диски, относятся:

Nissan 350Z;
Nissan 370Z;
Toyota Mark 2;
Toyota Chaser;
Nissan Skyline;
Mitsubishi Lancer;
Honda S2000;
Honda Civic;
Ford Mustang;
Dodge Charger и пр.

Но этими автомобилями перечень не ограничен.

Самое главное понять, что это такое, зачем нужна разварка и стоит ли вообще ее применять на собственном транспортном средстве.

Способы и виды разварки

В настоящее время нет никаких проблем с тем, чтобы выбрать диски и установить необходимый комплект на собственный автомобиль. Цена на изделия зависит от целого ряда факторов.

Но что вы скажете на то, что некоторые из двух дисков делают всего один? То есть фактически для оснащения автомобиля 4 колесами потребуется купить 4 диска. Именно это и называют разваркой. Хотя объективно это не единственный способ. Суть процедуры заключается в том, чтобы увеличить по ширине штампованный диск для транспортного средства. А вот в случае литых изделий такой фокус не пройдет. Работают мастера и обычные гаражные умельцы со штампованными автомобильными покрышками. Само изготовление бывает самостоятельным и заводским.

В случае с заводским производством специалисты просто делают изначально более широкие диски. Они отличаются тем, что стоят очень дорого, а сам тираж ограничен.

Для владельца недорогой машины покупка заводского комплекта наверняка не вариант. Объективно очень дорого, и тратить на это деньги готовы лишь единицы.

Потому они идут альтернативным путем. А именно выполняют разварку своими руками. Но как сделать из двух дисков одно изделие, подходящее для установки на автомобиль?

Фактически есть 2 способа.

Первый вариант простой, но по цене наиболее дорогостоящий. Тут потребуется взять 2 диска, сварить их друг с другом. Крайне важно выполнить разрез в строго определенном месте. Высокая стоимость обусловлена необходимостью покупки сразу 2 комплектов изделий для оснащения 4 колес машины;
Второй способ дешевле, но тяжелее в реализации. Тут потребуется задействовать дополнительную полосу из металла. Ее вырезают, закругляют. Один диск разрезается пополам, и между этими половинками вваривается полоса металла. Плюс способа в том, что ограничения по ширине создаваемой разварки фактически отсутствуют.

Насколько это целесообразно и необходимо, судите сами. В сети можете найти множество видео о том, как это делается и по итогу выглядит. Главное, чтобы было реально подобрать шины по диску для полученных размеров.

В некоторых случаях, чтобы установить разваренный диск, придется резать еще и колесную арку на машине.

Дальше остается лишь выполнить порошковую покраску диска и привести его в надлежащее внешнее состояние.

Преимущества и недостатки

А теперь, как по мне, самое главное. Хочу объективно посмотреть на плюсы и минусы подобного вида тюнинга.

Из преимуществ выделяют только 2 пункта. Это эффектный и необычный внешний вид, а также возможность обеспечить лучшую стабильность и устойчивость для автомобилей, которые участвуют в соревнованиях по дрифту. Но в основном разварку используют для выставочных машин, не предназначенных для повседневной эксплуатации.

А вот недостатков куда больше. Причем многие минусы непосредственно влияют на характеристики, эксплуатационные показатели и долговечность машины:

очень тяжело порой подобрать шины с нужными параметрами;
слишком узкая резина в любом момент может просто соскочить с диска;
значительно увеличивается нагрузка на подвеску авто;
такие конструкции сложно устанавливать;
накачать шины на разваренных дисках реально только методов взрыва;
машины с такими дисками не пройдут технический осмотр;
к авто с разваркой повышенное внимание со стороны сотрудников ДПС и ГИБДД;
за разварку легко получить штраф;
высока вероятность того, что машину заберут на штрафстоянку.

Как по мне, в разварке нет совершенно никакого практического смысла. Да, это красиво и внешне эффектно. Но не более того.

А что на этот счет думаете вы? Какие аргументы можете привести за или против рассмотренного вида тюнинга? Возможно, вам есть что противопоставить представленным аргументам.

Подписывайтесь, оставляйте комментарии, задавайте вопросы и рассказывайте своим друзьям о нашем проекте!

Что такое разварки? Как и для чего их делают? |

Автомобильный тюнинг — это что-то вроде высокой моды, одним нравится до безумия, другие не понимают… Сегодня поговорим о дисках, о широких оооочень широких дисках, в рубрике «Тюнинг» разварки. Я расскажу о том, что это, для чего, а также вкратце о том, как делают разварки.

Все мы знаем, что чем шире колеса, тем они красивее, круче и так далее… Так вот, разварки — это, так сказать, попытка сделать красиво за небольшие деньги. Разварки (от рус. слова «варить», «разваривать») создаются путем сваривания двух штампованных дисков, точнее определенных частей этих дисков.

Еще один вариант создания разварок — расширение имеющегося диска путем врезки металлической полоски требуемого диаметра. После сварочных работ направленных на расширение штатных дисков диаметром, к примеру, 6 дюймов, можно получить колеса, ширина которых будет 9, 10 или даже 11 дюймов. В случае, когда владелец хочет очень широкие диски на свой автомобиль, для их установки и дальнейшей эксплуатации нередко требуется изменение конструкции кузова, а именно — удаление или модификация кузовных арок.

Разварки, как правило, сочетаются с заниженной подвеской и резиной «домиком» (когда покрышка по ширине уже, чем ширина диска). Данный вид тюнинга встречается как на отечественных автомобилях, так и на иномарках. Следует отметить тот факт, что красота далеко не последний аргумент в пользу разварок и широких дисков в целом. Устанавливая широкие диски, и такую же резину, автовладельцам удается достичь хорошей устойчивости, которая очень важна в спорте или дрифте.

Способы изготовления разварок

Как я уже говорил, существует два вида создания разварок, каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

Способ первый — 2 в 1. Данный способ предусматривает разрезание «штамповок» по краям и сваривание двух больших частей. Данный способ будет дороже второго, а качество на порядок выше, т. к. главное здесь будет сварной шов, сами диски будут ровными.

Данное видео поможет понять, как делают разварки первым способом

Способ второй — дотачивание. Диск разрезают как и в предыдущем случае, затем приваривается металлическая пластина по всему краю среза, затем приваривается отрезанный ранее борт.

А это уже второй способ изготовления разварок

Данные работы должны производиться специалистами, если у вас есть сварочный аппарат и вы имеете понятие о том, что собираетесь сделать, можно попытаться сделать разварки в домашних условиях. Однако в таком случае нередко случаются ситуации, когда после окончания всех работ, разварки невозможно отбалансировать. Проще говоря, если вы хотите получить качественные разварки на свою машину, не пожалейте денег и сделайте их у токаря, который отрежет край диска на станке, затем обратитесь к сварщику, который выполнит качественное и надежное сваривание. Или просто закажите разварки в каком-нибудь тюнинг-ателье, но в таком случае их стоимость будет гораздо выше.

У меня все, надеюсь теперь вам понятно, что такое разварки, как их делать и для чего они нужны. Спасибо за внимание, и до новых встреч на АвтоПульсаре.

Как сделать разварку дисков своими руками

Не секрет, что каждый автомобилист старается сделать свою машину яркой и выделяющейся. Один из способов придать автомобилю индивидуальности – разварка диска своими руками. Справиться с этим делом сумеет каждый, если узнает специфику выполнения операции и ее цель.

Автомобиль Ваз 01 с разваренными дисками

Разварить диски − значит увеличить их ширину. Это придаст автомобилю более привлекательный внешний вид, ведь детали будут смотреться намного интереснее и необычнее. Как правило, разварка проводится на обычных заводских стальных штампованных изделиях, в народе прозванных «штамповками». Увеличивают ширину такого диска двумя способами. В этой статье мы рассмотрим оба.

Первый способ проведения разварки

Разваривание – это соединение двух одинаковых «штамповок» друг с другом. Узнаем же, как сделать разварки своими руками первым способом?

Для начала подготавливаются инструменты для работы:

болгарка со сменными насадками;
сварка;
шовный герметик;
дрель со сверлами (в нашем случае сверла на 4/5 и 10/11).

«Штамповки» для начала подготавливают. Хорошо, если они изначально ровные, а еще лучше – новые. Но как правило, разварки делаются из б/у дисков.

Первый этап работ надо начинать с оценивания «штамповок». Визуально они тщательно осматриваются и проверяются на идеальную ровность. Существует специальный метод, как это сделать. Ступица автомобиля, на которой будут установлены разваренные «штамповки», зажимается в тиски, диск устанавливается на нее и вращается. Таким образом, фиксируется биение. Если нет возможности найти отдельную ступицу, то можно одеть «штамповку» и на ведущую ось автомобиля, включить первую передачу и оценить биение. Не забываем в этом случае установить под автомобиль подпорки и кирпичи под колеса.

Диски после разварки

Биение оценивается опять же двумя способами. Можно на глаз, но в этом случае получится оценить только факт присутствия биения. Можно с помощью линейки. Измеряется величина биения − для чего линейка прикладывается и горизонтально, и вертикально. Если при этом биение не превышает 1-2 мм, то считается, что оно в норме. Если же биение превышает 2 мм в любой из плоскостей, «штамповку» рекомендуется поправить на специальном оборудовании.

В качестве основы используется та «штамповка», которая наиболее ровная. Рекомендуется ее сразу отметить, чтобы затем не было путаницы. Что касается второй «штамповки», то она станет ободом.

Начинаем второй этап работы. Отсекам болгаркой наружный обод со второй «штамповки». Основной диск надрезаем в районе наружного обода до внутренней части, лучше ближе к середине. После чего обод снимается и выкидывается. Он больше не нужен. В итоге получается следующая картина: от второй «штамповки» остается только внутренний обод, который становится наружным на штамповке-основе.

Штамповку-основу одеваем на ступицу заднего моста, фиксируем гайками и затем одеваем то, что осталось от второго диска. Второй обод выравниваем относительно первого, устраняем биение. Сваркой прихватываем в нескольких местах, где были сделаны надрезы.

Теперь берется шовный герметик и наносится в центр разваренного диска. Делается это, конечно же, до покраски. Ждем пока герметик застынет и удаляем лишнее наждачной бумагой или стамеской. Затем покраска.

Второй способ разварки дисков

Теперь о том, как сделать диски разварки, используя второй способ. Он немного отличается от первого. В этом случае одна «штамповка» распиливается на две части. После этого в середину приваривается металлическая полоса. Способ этот экономичнее первого, ведь понадобится всего-то один комплект.

Металлическую полосу толщиной в 3 мм надо отрезать ровно и заранее подобрать ее ширину. Затем полосу надо погнуть специальными роликами. Та часть диска, которая осталась со ступицей, прихватывается методом сварки вместе с металлической полосой.

Разваренные диски

После этого прихватывается и вторая половина диска со стороны металлической полосы. Все швы хорошенько провариваются, чтобы диск вдруг не повело. Если есть возможность проведения автоматической сварки вращающейся детали, то это лучше. Таким образом, разваренный диск станет заметно прочнее.

Теперь надо зачистить швы, желательно, на токарном станке. Диски до покраски еще желательно прокатать, дабы быть уверенным в их правильной геометрии.

Последний этап – покраска дисков. Лучше всего красить порошковым составом. На той стороне, где диск скрыт от глаз, лучше провести дополнительный сварочный шов для усиления. Диск готов и собирается без камеры и отлично держит давление. Если все же будет устанавливаться камера, то заранее с помощью дрели высверливается отверстие в диске для ниппеля. Вначале сверлят маленьким сверлом (подойдет размер 4/5), а затем отверстие увеличивается до нужного размера.

Прокатку дисков, которая обязательна, ведь этим методом проверяется устойчивость диска к нагрузкам и качеству шва, лучше доверить специалистам.

Некоторые автомобилисты краску еще покрывают лаком, чтобы смотрелось еще круче. Тут уж как каждый пожелает. Здесь все будет зависеть от индивидуальных предпочтений. Надеемся, что статься окажется полезной и позволит провести разварку дисков своими руками без особых проблем.

Разварки своими руками r14 – АвтоТоп

Многие автовладельцы прибегают к различным способам тюнинга своих стальных коней для улучшения их внешнего вида и изменения технических характеристик. К одним из таких способов можно отнести изготовление разварок. Своими руками осуществить этот процесс вполне возможно. Достаточно иметь комплект штампованных колесных дисков, необходимый набор инструментов и опыт обращения со сварочным аппаратом. Ниже приведена пошаговая инструкция проведения работ и необходимые советы по изменению дисков методом разварки.

Разварка – что это такое?

Это обиходное название штампованных дисков, которые расширены путем определенных действий.

Оригинальное название диски получили из-за метода переоборудования, в основе которого лежат сварочные работы.

Данные тюнинговые работы применяются как на импортных, так и на отечественных автомобилях. Разварки, своими руками на ВАЗ сделанные, пользуются широким спросом, так как это способ более дешевый, нежели приобретение новых дисков с широким профилем.

Параметры

В основном размер ширины профиля переделываемого обода зависит от предпочтений владельца машины и конструктивных особенностей кузова самого авто.

Все работы по преобразованию дисков необходимо проводить с особой тщательностью и вниманием, так как в обратном случае велика вероятность просто испортить диск.

Необходимый инструмент и приспособления

Разварка, своими руками сделанная, подразумевает использование различного инструмента и приспособлений.

Особенности

Желательно брать для разварки новый диск, так как он не имеет деформаций. Но если тюнингу подлежит обод, бывший в использовании, его нужно предварительно прокатать и избавиться от вмятин. В дальнейшем это не послужит причиной возникновения проблем при изготовлении расширенного изделия.

Как сделать разварки своими руками

Весь процесс изготовления состоит из нескольких пошаговых операций, качество выполнения которых влияет на итоговый результат.

Первый метод заключается в том, что для изготовления одной разварки потребуются два диска. Один будет основой изделия, второй послужит запасным материалом. С основного при помощи болгарки срезается обод. Та же операция проводится и на втором. Далее часть первого колеса монтируется на авто, а обод со второго устанавливается на диск. При этом соблюдаются все размеры и осуществляется подгонка по соосности. Затем поверхности состыковки диска с ободом соединяются сваркой с обеих сторон стыков. В дальнейшем сварочный шов зачищается шлифмашинкой, колесо окрашивается.
Разварка, своими руками сделанная вторым способом, более экономна, так как для этого понадобится всего лишь один диск. Его разрезают пополам вдоль радиуса. Затем подготавливается полоса металла, предварительно отмеренная по ширине и длине. Чем шире полоска, тем шире будет само изделие. Длина ее должна соответствовать радиусу диска в плоскости разреза. Металлическая шина приваривается к колесу. Постепенно сгибая ее соответственно радиусу, делают точечную приварку. После предварительного монтажа и подгонки в месте стыка кладется основной сварочный шов. Далее к противоположной части шины приваривается часть диска, которая была отрезана ранее. Заключительным этапом производства является зачистка сварочных швов и покраска, балансировка.

Необходимо помнить, что все стыки элементов колеса нужно предварительно зачистить болгаркой или напильником от заусениц, а также снять фаску для более качественного шва.

Процесс покраски

Нанесение лакокрасочного покрытия на диски – это заключительный этап производства.

Вывод

На первый взгляд разварка дисков своими руками кажется простым способом изменить внешность автомобиля.

Что касается пользы такой модернизации, то здесь мнения автомобилистов отличаются – одни выступают против, а вторые за.

Так или иначе, делать окончательные выводы о том, подходит ли разварка, своими руками сделанная, вашей машине или нет, можно только самим. А в этом можно убедиться, лишь установив данные элементы на свою машину.

Тюнинг автомобилей популярен у водителей. Не всех устраивает внешний вид их машины, а некоторые просто хотят выделяться из автомобильного потока. Можно покрасить автомобиль в необычный цвет, прикрепить спойлер или модернизировать фары. Водители, которых интересует более необычный тюнинг, могут обратить внимание на разварку — модернизацию колес. Часто такой тюнинг можно видеть на спортивных автомобилях, но есть водители, которые и на обычных машинах решаются использовать разварки. В рамках данной статьи рассмотрим, какие виды разварок бывают, а также плюсы и минусы такого тюнинга.

Когда появились разварки

Если углубиться в историю тюнинга автомобилей, можно заметить, что впервые разварки на российских автомобилях появились в 70-х годах. Это были машины, участвующие в различных соревнованиях. Водители устанавливали разварки, чтобы во время движения по трассе иметь преимущества за счет более широких покрышек.

Обратите внимание: Часто разварки можно увидеть на автомобилях любителей дрифта. Это связано с тем, что такие колеса позволяют при маневрировании надежнее удерживаться автомобилю на трассе.

Виды разварки дисков своими руками

Как было сказано выше, разварка дисков — это увеличенный по ширине штампованный диск. Некоторые производители спортивных комплектующих для автомобилей выпускают широкие диски необходимых размеров, но это дорогие и ограниченные тиражи дисков. Есть несколько способов, как сделать разварку дисков своими руками:

Простой, но дорогой, способ подразумевает сваривание двух дисков друг с другом. Нужно разрезать каждый из дисков в определенном месте, после чего их сварить. Соответственно, чтобы это осуществить, потребуется два комплекта дисков на 4 колеса;

Более дешевый и сложный вариант подразумевает использование дополнительной металлической полосы. Ее необходимо вырезать, закруглить и вварить между половинками одного разрезанного диска. В отличие от прошлого способа, при таком варианте нет ограничений по ширине разварки.

Стоит отметить, что на некоторых автомобилях при установке разварки может потребоваться обрезать арку.

Плюсы и минусы разварки

Если говорить об эффективности такого тюнинга, как разварка, то она практически нулевая. Единственное преимущество установки подобных дисков — необычный внешний вид автомобиля. Особенно эффектно разварка смотрится на заниженных автомобилях, в которых можно спрятать колесо частично под разрезанную арку. Такой тюнинг часто можно видеть на автомобилях, которые предназначены исключительно для дрифта, но не для повседневного передвижения по городу.

Минусов у разварки гораздо больше, и многие из них напрямую влияют на технические характеристики автомобиля, что скажется на его повседневной эксплуатации:

Сложно отыскать подходящий комплект шин. На разваренные диски увеличенной ширины требуется широкая резина. Поскольку такие шины не пользуются спросом, цена на них в автомобильных магазинах довольно высокая, а распространенность в продаже низкая.
Важно: Если использовать узкую резину, это может привести к ее “соскальзыванию” в крутом повороте, что, с большой вероятностью, спровоцирует ДТП.

Повышенная нагрузка на элементы подвески. Связано это с высокой массой разварки. Нагрузка приводит к ускорению износа комплектующих подвески;

Сложности в установке. Не каждый шиномонтаж возьмется за установку разварки на автомобиль, а тем более сделает это правильно. Накачивать такие шины нужно взрывным методом.

Выше перечислены только некоторые недостатки. Также, в зависимости от конструкции сварки, могут возникать и другие проблемы. Если диск не штампованный на заводе, а сваренный из частей или путем прокладки металлической полосы, нужно убедиться, что все швы хорошо заварены и не разойдутся со временем, иначе это приведет к “стравливанию” воздуха.

Обратите внимание: На автомобиле, на котором установлены разварки, не удастся пройти техническое обслуживание. Также подобные машины привлекают гораздо больше внимания у сотрудников ДПС, и машину с разварками могут направить на штрафстоянку, если она движется по дорогам общего пользования, а водителя оштрафовать.

Привет всем! Сегодня хочу поделиться своим опытом изготовления разварок на ВАЗ своими руками.
Девизом сей записи можно считать слова: «дело было в автосервисе, делать было нечего». Вот и решил заморочиться и создать разварки из восьми R13 дисков.

По уже сложившейся моей традиции привожу список необходимого материала для изготовления разварок на ВАЗ своими руками.

Инструмент:
1 — Болгарка + обязательно защитные очки (!)
2 — Дрель
3 — Сварочный аппарат
4 — Ступица заднего колесаоправкатокарный станокспециально изготовленная приспособа
5 — Очень прямые руки из того места

Расходники:
1 — Отрезные круги (1,2 мм)
2 — Электроды
3 — Сверло 11,5 мм по металлу
4 — Круг для грубой шлифовки
5 — Краска (+краскопульт — по желанию)
6 — Молоток, зубило, минусовая прочная отвертка
7 — Диски колесные штампованные (более-менее ровные)
8 — Вагон терпения

Прежде чем начать, скажу сразу — хоть со стороны все выглядит предельно просто, не стоит даже начинать без чего-либо, описанного в списках выше. В дополнение также скажу: из полос разварки делать не делал, не делаю и делать не буду — дорого, муторно и менее надежно.

Вот такая гора дисков нам понадобится для работы:

А теперь начнем.

1 — Подготавливаем основу.
Закрепляем диск — основу и отрезаем ненужный кусок металла, чтобы осталась только основа. Пилим очень аккуратно, чтобы не зацепить саму основу.

Перед тем, как отрезать данный кусок металла с диска — его нужно хорошенько закрепить. Я закреплял на балансировочном станке. Простые смертные могут закрепить на задней ступице авто — разницы особой нет. Единственное — пилить на балансировочнике удобнее) Вот фото уже подготовленной основы для разварки.

2 — Отпиливаем полки от «доноров»
Здесь все похоже на предыдущую операцию. Разрез производим в том же месте, что и у основы!
Только пилить донорский диск нужно насквозь — чтобы осталась только полка. Основу диска (с отверстиями под болты) можно выкинуть.

3 — Удаляем излишки металла с полки.
Это самый, пожалуй, важный пункт.
Самое простое — высверлить точечную сварку (на четвертом фото очень хорошо видны эти злополучные точки). Но для меня это не вариант — потом отверстия придется завариватьзачищатьснова заваривать.
Другой способ — стачивать тот самый лишний металл болгаркой с шлифовальным кругом по местам самой точечной сварки. Довольно-таки муторно и сложно, но что делать…
Получим примерно следующее: три точки-три запила. Но на диске у нас четыре группы по три точки => итого имеем 12 точек, уфффь! На разных дисках, кстати, количество точек может отличаться, но не сильно.

Далее — зубилом, либо толстой минусовой отверткой сшибаем лишний пропиленный болгаркой металл. Главное — не выдрать точечную сварку с корнями. Иначе придется заваривать дыру)

Вот так выглядит наша полка изнутри. На сильные борозды можно не обращать внимание: они будут исправлены сваркой, но их можно немножко подшлифовать для самоуспокоения.

После того, как основы подготовлены, а полки избавлены от лишнего металла — соединяем их воедино.

4 — Центруем — прижимаем — привариваем нашу основу и полку.

Примеряем, центруем. прижимаем. Берем сварочный аппарат, электроды я использовал 3 мм и привариваем полку к основе. Важно: прихватывать нужно в четырех диаметрально-противоположных местах! Иначе диск поведет и ничего хорошего из задуманного не выйдет. Провариваем диск изнутри и снаружи — здесь советов дать не могу, все итак вроде понятно. После сварочных работ не забываем просверлить сверлом на 11,5 мм отверстие для вентиля!

В итоге получим примерно следующее:

Разварки получаются примерно 7,5J. Сравните сами:

5 — Герметизируем шов и красим наши разварки

Шов спокойно герметизируется шовным герметиком. Да и вообще, если нормально проваривать — герметизация в принципе не понадобится. Либо понадобится, но в маленьких количествах.
Далее — придаем эстетический внешний вид наших разварок. Процесс покраски достаточно прост. Подготавливаем поверхность — шкурим, грунтуем, красим. Лично мне нравится белый цвет, но можно и в 2-3 разных ядовито-кислотных покрасить, кому что нравится.

6 — Надевание резины на разварки ВАЗ
После всех манипуляций с краскопультом и последующей сушкой пора бы и приступить к самому интересному — натягиванию резины на наши разварки и установку оных на авто. Скажу сразу — натягивал в одного и без взрыва. Как? Вот так! 🙂

Забортовываем, как на обычный колесный диск. Единственное — пристально следим, чтобы не порвало резину. Потому что такое возможно с вероятностью процентов в 60. Внимание и терпение — наши лучшие друзья. Далее, для надежности, промазываем борта герметиком. В итоге имеем следующее:

Теперь о том, как я натягивал и накачивал резину на разварки.
Первое — зажимаем диск на разбортовочнике и натягиваем резину к верхнему (наружному) борту разварки. Как только резина села — снимаем почти готовое колесо со станка.

Второе — кладем разварку с почти одетой резиной на пол. Подключаем шланг для подкачки к соску. Давим на резину со всех сторон, подавая при этом воздух. Под моим весом внутренний борт покрышки довольно-таки плотно прижался к внутреннему ободу разварки и колесо нормально накачалось без всяких там взрывов.

Ну и самое трепетное и долгожданное — домкратим тачку и быстренько меняем колеса.

Пара слов о косяках.
Я говорю не про маленькие ошибки, а про неисправимые косяки, которые могут возникнуть в процессе резкисварки и про последствия оных.

Самое важное — во время резки быть предельно аккуратным. Потому что даже новые диски не являются идеально ровными и может случиться непредвиденный запил с последующим разлетом отрезного круга и, в лучшем случае, дело закончится испугомссадиной. Также, если основа будет где-то пропилена до критичного состояния (сквозная дыращель), если полка будет отрезана неровно, если основаполка будут плохо отцентрованы, если режимы для сварки будут выбраны неверно (пережогнедожог и т.п.), то получим очень плохой и корявенький результат, который можно будет только выбросить или сдать на металл.

В остальных случаях, без косяков, все получится должным образом и вполне себе круто и четко.

Итоги: плюсы и минусы разварок на ВАЗ.
Минусы:
1 — Сравнительно дорого и трудозатратно
2 — Если у сварщика руки из ж(_о_), существует вероятность поломки диска — хотя о таких случаях я не слышал, но упомянуть, думаю, стоит.
3 — Нужно раскатывать арки, либо делать отрицательный развал. Потому что на заниженной тачке на разварках ездить нереально.
4 — Довольно-таки сложный шиномонтаж (для тех, кто ни разу не надевал резину на разварки)

Плюсы:
1 — Придает четкий внешний вид машине
2 — Кто знает, что такое разварки — оценит. Кто не знает — тоже очень сильно удивится
3 — Неплохая альтернатива хорошему литью
4 — Возможность установки бескамерной резины (если, опять же, шов загерметизирован нормально)
5 — Поведение машины становится получше: на поворотах держится ровнее, в колею сама не прыгает)
6 — Балансируются колеса нормально. В среднем, по 10-15 грамм грузов на колесо.

Как мы видим — сколько минусов, столько и плюсов. Поэтому, каждый решает сам для себя — нужны ему разварки или нет. Так или иначе, изготовление разварок на ВАЗ — один из многих приятных способов провести время)
Ну и в завершение… вид разварок на автомобиле:

Вот, в принципе, и все на тему разварок.
Всем спасибо за внимание! Очень надеюсь, что данные записи будут вам полезны.
Думаю, разжевал все плотно и по полочкам. Если остались вопросы — welcome.
Не забываем про волшебные кнопочки «нравитсяподелиться» — вам не сложно, мне приятно)
Всем бобра и ровных дорог!

Как сделать диски разварки своими руками?

Как сделать разварку дисков своими руками? 2 способа на выбор

Сторонники самостоятельного тюнинга редко оставляют без внимания колеса, так как сделать разварку дисков своими руками достаточно просто, а эффект получается потрясающий. Даже невзрачная или устаревшая еще в прошлом веке модель начинает выглядеть более солидно, современно и экспрессивно.

И уж точно будет выделяться среди стандартных представителей модельного ряда. Для тех, кто никогда не занимался подобным облагораживанием внешности своего авто, поясняем: разваркой называется увеличение ширины диска.

Содержание

Как сделать разварку дисков своими руками? В народе придумано 2 способа. Первый более затратен, поскольку на каждое колесо потребуется использовать 2 диска. Второй экономичнее, но более трудоемок, поскольку нужно провести большее количество манипуляций с колесами автомобиля.

Подготовка дисков

В идеале, конечно же, для разварки лучше брать новые диски. Но на это мало кто идет, так что в ход пускаются б/ушные. Понятно, что состояние у них может быть отнюдь не блестящим. Поэтому для начала нужно проверить их на ровность. Для оценивания состояния диск надевается на ведущую ось машины (не пренебрегайте мерами безопасности, поставьте под авто спилы или кирпичи) и включается 1-я передача. Биение – если оно наличествует – замеряется и по горизонтали, и по вертикали. До 2 мм им можно пренебречь, если параметр превышен, диски придется прокатать.

Для основы отмечается штамповка с лучшими показателями; вторая выступит в роли обода.

Еще один момент: ширина разварки. Чересчур широкие диски потребуют дополнительных операций: раскатки, подрезки арок под колеса, а нередко – и установки особых расширителей. Наиболее гармоничной будет разварка 13-дюймового диска еще максимум на 7 дюймов.

Первый способ разварки

Как уже было сказано, на каждое колесо потребуется 2 диска.

Со второго, ободного диска болгаркой или токарным станком срезается наружный обод;
Основа режется по наружному ободу до внутренней части. Обычно линия проходит ближе к середине;
Основа надевается на соответствующую ступицу и крепится родными гайками;
На нее надевается обод, который ровняется по первому диску. Снова запускается передача, замеряется и устраняется биение;
В нескольких местах смыкания двух частей (минимум в 4-х) они прихватываются сваркой;
Шов в обязательном порядке требуется сгладить – и для надежности, и для будущей целостности скатов. Берется Шовный герметик 3М и немного разводится. Для этого используется только обезжириватель, никаких растворителей или, тем более уайт-спирита. Швы щедро промазываются; после высыхания они зачищаются наждачкой, надфилями и прочим, что есть под рукой.

При разварке практически обязательно несколько нарушается геометрия дисков. После шлифовки швов лучше на авось не надеяться, а не полениться и прокатать их. Последним штрихом станет покраска разварок – а может быть, и вскрытие их лаком.

Способ второй, экономичный

Для него на колесо требуется лишь диск, а кроме него – полоса стали нужной ширины и длины (она равна длине окружности диска) от листа толщиной в 3 мм.

Диск распиливается по окружности на 2 части;
Полоса сгибается в кольцо нужного диаметра и сваривается. Гнуть можно любыми методами, хотя лучшие результаты дает использование специального ролика;
Кольцо приваривается сначала к той части, на которой осталась ступица. Она же задаст нужное направление для монтажа второй половины диска;

Прихватывается оставшаяся часть. Наживленная разварка проверяется на биение, если все в порядке – швы провариваются полностью;
Оба шва тщательно шлифуются. Идеально было бы – токарным станком: ручная зачистка непременно оставит заусенцы. Прокатка и покраска, как и в первом варианте, остаются неизменными. Обращаем ваше внимание, что если шины бескамерные, то никаких дополнительных действий не требуется. Однако для старых скатов нужно будет перед тем, как сделать разварку дисков своими руками, просверлить в диске отверстие под ниппель.

Пара слов о покраске: лучше использовать порошковые краски, поскольку они здорово скрывают мелкие дефекты и куда дольше держатся на разварках.

Плюсы и минусы разварки дисков

Когда появились разварки

Виды разварки дисков своими руками

Есть несколько способов, как сделать разварку дисков своими руками:

Стоит отметить, что на некоторых автомобилях при установке разварки может потребоваться обрезать арку.

Плюсы и минусы разварки

Как сделать разварку дисков для автомобиля: фото и видео

Под разваркой понимается увеличение размера диска, благодаря чему транспортное средство по-другому выглядит, обретает новый облик. Можно разварить обычные заводские диски, которые известны среди автомобилистов как «штамповки». Чтобы увеличить размер,можно использовать несколько методовкак сделать диски разварки своими руками. В статье описаны самые популярные, которые доступны в домашних условиях своими руками.

Для изготовлениядискасвоими руками понадобится болгарка, шовный герметик и сварочный аппарат . Сам процесс предполагает приваривание друг к другу двух полосок обода или путем вставки расширяющей пластины из металла.

Какие есть способы разварки

Если у вас имеются под рукой все необходимые инструменты, то вы легко сможете изготовить новые диски собственноручно, другие могут обратиться за помощью к мастеру.

Кроме двух основных способов разварки дисков, которые будут описаны ниже, автовладельцы применяют и более редкие, которые сложнее в исполнении и лучше приступать к работе только при наличии необходимого опыта.

При первом способе, необходимо иметь при себе не четыре, а восемьштамповок, четыре из которых будут использоваться в качестве доноров для расширения. Диски разрезаются вдоль и затем снова свариваются между собой за счет этих доноров.

Второй метод разваркипредполагает использовать для работы металлическую полосу, толщина которой может составлять 2,5-4 миллиметров.

Какое расширение допустимо

Заводские диски имеют стандартный размер – 6,5 J по ширине . После того, как будет сделано расширение, этот показатель может увеличиться до 8-10J. Итоговая ширина ничем не ограничена, только воображением автовладельца и особенностями транспортного средства. Полученные обновленные запчасти должны влезть в арки под крылом машины, вот главное условие, которое необходимо соблюдать, но и здесь можно схитрить и раскатать арку, если это допустимо.

Использование «доноров»

В первом случае,для создания разварки колесных дисков,нам будут необходимы диски доноры, с которых мы будем брать недостающую ширину. Как правило, в процессе используют бывшие в употреблении детали.

Для работы в домашних условиях нам понадобится:

сварка;
болгарка с насадками;
герметик;
дрель со сверлом 4/5 и 10/11.

Перед тем как приступить к работе по разварке дисков,необходимо подготовить запчасти, а именно, посмотреть на наличие неровностей и убратьих. Самый простой способ оценить идеальную поверхность– зажать в тиски ступицу автомобиля, установить на нее запчасть и прокрутить.

Оценивая уровень биения, знайте, что показатель в районе двух миллиметров можно считать допустимым, если больше, то штамповка обязательно поправляется на оборудовании. Если его нет дома, то воспользуйтесь услугами специалиста, но пренебрегать этим этапом в разварке дисков не стоит, иначе может пострадать управляемость машины на дороге.

После проверки начинается вторая часть– отсечение наружного обода диска, которое производится до внутренней части поближе к середине. На наглядном примере внизу хорошо схематически показан процесс отсечения.

Этот обод нам не пригодится, поэтому его можно убрать. Оставшийся обод станет наружным для другой части. Ее мы одеваем на ступицу моста сзади и производим фиксацию. Только после этого надеваем вторую обрезанную часть.

Важно хорошо выровнять обе половины разварки относительно друг друга и устранить биение . Сваркой делаем несколько прихватов по местам надрезов. Более подробно можно посмотреть о данном методе на видео

Только теперь нам пригодится герметик, который наносится в центр. После полного высыхания, лишний материал удаляется наждачнойбумагой и, в качестве заключительного этапа, идет покраска.

Расширение при помощи металлического обруча

Этот метод имеет несколько отличительных особенностей, главной из которых является применение в качестве расширителя металлической полосы.

Первое что мы делаем – распиливаем запчасть на две равные половины. Главным преимуществом данного способа разварки является его экономичность. Для работы понадобится только один комплект дисков и металлическая пластина, из которой можно будет сварить обруч.

Толщина материала должна быть не менее 3 миллиметров, ширина подбирается заранее. Важно следить за тем, чтобы полоса была ровной. Гнется метал при помощи специального ролика.

Процесс врезания обода хорошо продемонстрирован схематически на рисунке ниже:

Часть, на которой останется ступица, соединяется с полосой из металла с помощью сварки.

На втором этапе изготовления зачищаем швы. Лучше иметь под рукой для такой работы специальное токарное оборудование. Специалисты советуют, до установки на транспортное средство исправленных деталей, сделать дополнительную прокатку, чтобы полностью быть уверенным в соблюдении геометрии, оказывающей особое влияние на качество управления автомобилем.

Последним и заключительным этапом создания разварки является покраска самого диска . Лучше всего использовать порошковые составы.

Такие разварки, созданные в домашних условиях, прекрасно собираются и способны выдерживать нужное давление. Они могут быть без камеры, но если она устанавливается, то в конструкции нового диска обязательно высверливается отверстие для ниппеля. Делать это стоит сначала сверлом небольшого размера, а затем увеличить до желаемого.

Прокатку делать обязательно. Если вы не разбираетесь что это и как делать, лучше доверьтесь профессионалам или посмотрите на видео

Чтобы машина выглядела еще более эффектно, можно поверх покраски покрыть изделия лаком.

Разварка дисков своими руками

Каждому автомобилисту хочется, чтобы именно его транспортное средство было самым ярким, запоминающимися. Разварка автомобильных дисков своими руками – как раз один из способов добиться нужного результата. Достаточно примерно понять, в чём специфика данной операции, чтобы самостоятельно с ней справиться.

При разварке автомобильных дисков самостоятельно, самый важный момент – увеличение их ширины. Благодаря этому более интересный и необычный внешний вид получают не только мелкие детали, но и сама машина. Обычные заводские штампованные изделия из стали легко поддаются такой обработке как разварка и их уширение. Металлические диски в народе ещё называют «штамповками».

Видео, как делать разварку своими руками

Есть два основных способа, позволяющих разварить и увеличить ширину диска.

Нужно ли в этом случае переделывать кузов?

Такой вопрос возникает у многих, ведь не все понимают, смогут ли новые версии расширенных дисков уместиться внутри стандартных углублений. В большинстве случаев можно обойтись вообще без каких-либо изменений именно в кузове. Хотя владельцу разваренных дисков придётся позаботиться о том, чтобы избавиться от затирающих элементов. Подрезка внутренних кромок тоже иногда становится необходимым действием, хотя и далеко не всегда. Тюнинг такого рода в некоторых ситуациях требует и монтаж специальных расширителей.

Можно сэкономить много денег, если заняться разваркой дисков самостоятельно, своими руками. Покупка фирменных изделий – дорогое удовольствие, доступное отнюдь не каждому. Лучше сэкономить средства, чтобы потом приобрести на них шины с необходимыми характеристиками. Это идеальный вариант сделки, устраивающий многих автолюбителей.

Кому подойдёт разварка дисков своими руками и когда она нужна?

Современные марки автомобилей и так снабжаются достаточно широкими дисками, потому им не требуется каких-либо серьёзных доработок. Но зато в таком дополнительном тюнинге часто нуждаются машины отечественного производства, особенно, классические варианты. Благодаря нестандартным колёсам автомобиль приобретает необычный внешний вид. Сейчас обычным явлением становятся даже ВАЗы с более широкими колёсами.

Правда, существует определённый вид ограничений в данном случае. Например, семь дюймов – максимально доступная ширина разварки для моделей в диапазоне между 2101 и 2107. В более современных версиях этот показатель может быть больше на 0,5 дюйма.

Некоторые иномарки тоже нельзя оставлять без внимания. Такие изменения легко уживаются внутри моделей Фольксваген Гольф, Мерседесов Е-класса, Опелей Омега и Вектра. Иногда пользователи ограничиваются только изготовлением разварки дисков, её установкой на место. Иногда нужно занизить подвеску, но это уже не имеет особого значения.

Первый метод изготовления разваренных дисков

Разваривание подразумевает, что друг с другом соединяются две одинаковые «штамповки». Сначала нужно подготовить инструменты.

Дрель с несколькими свёрлами. Лучше всего выбрать свёрла на 10, 4.
Герметик шовного типа
Сварочный аппарат и желательно сам сварщик
Болгарка, у которой в комплекте есть несколько сменных насадок (дисков)

Для начала нам необходимо подготовить сами металлические диски «штамповки». Хорошо, если они новые, либо обладают ровной поверхностью. Но обычно именно для разварки берут диски бу.

Необходимо оценить «штамповки», их состояние. Надо просмотреть и проверить их поверхность, чтобы понять, насколько она ровная и подходит для разварки. Есть несколько советов для тех, кто занялся этой проблемой. Зажимаем в тиски ступицу автомобиля, на которой мы впоследствии будем устанавливать разваренные «штамповки». Диск вращается после того, как устанавливается на эту ступицу. Это позволяет зафиксировать определённое биение. На ведущую ось автомобиля «штамповку» тоже можно одеть, если нельзя найти отдельную ступицу.

Оценить биение и в этом случае легко, достаточно включить первую передачу, а если нужна более высокая скорость диска, то можно переходить и на другие передачи коробки. Под колёса важно установить кирпичи, а под сам автомобиль – специальные подпорки, в целях безопасности.

Существует всего два способа, позволяющих оценить биение. Если просто давить на газ, то оценивается просто сам факт наличия биения. А ещё для этого используется линейка. Её необходимо приложить как в вертикальной, так и к горизонтальной плоскости, чтобы получить необходимую величину. Биение диска считается нормальным, если оно находится в пределах 1-2 миллиметров. Если в любой из плоскостей показатель больше 2 миллиметров, «штамповку» необходимо поправить, используя специальное оборудование для ремонта дисков.

Если есть более ровная «штамповка», то она и играет роль основы для разварки. Чтобы потом не было путаницы, лучше сразу её отметить. Ободом станет для нас потом именно вторая «штамповка».

Затем можно переходить ко второму этапу работы. Со второй «штамповки» отсекается наружный обод, делается это с помощью болгарки и отрезных кругов. Что касается основного диска, то его нам необходимо нарезать в районе наружного обода, пока мы не найдём внутреннюю часть. Лучше остановиться как можно ближе к середине. Обод после этого легко снять и выкинуть. Эта деталь больше нам точно не понадобится. Только внутренний обод остаётся от второй «штамповки», на основе он станет наружным.

В центр разваренного диска наносим шовный герметик. Это делается до того, как нужно будет нанести на поверхность краску. После того, как состав высохнет, используем наждачку для удаления лишних материалов. Для этого подходит и обычная стамеска. Только на последнем этапе осуществляем покраску.

Что на счёт второго метода разварки дисков?

В данном случае мы на две части распиливаем одну и ту же «штамповку». В середину затем нужно вварить металлическую полосу. Нам понадобится всего один комплект, потому этот способ экономит ещё больше денежных средств.

Главное – ровно отрезать саму металлическую полосу, её толщина не должна превышать 3 мм. Параметр этот необходимо подобрать ещё до того, как начнётся основная работа. Применяются специальные ролики для того, чтобы эту полосу погнуть. Методом сварки прихватывается со ступицей свободная часть диска, оставшаяся в нашем распоряжении. Со стороны металлической полосы затем прихватываем и вторую половину. Необходимо тщательно проварить все швы, иначе диск может повести в сторону. После окончания всех этапов работы со сваркой, необходимо проверить разваренные диски на биение и дисбаланс.

На следующем этапе переходим к зачистке швов. Лучше всего воспользоваться для этого токарными станками. Диски рекомендуется прокатать ещё до того, как начнётся покраска. Это позволит лишний раз убедиться в том, что геометрия сохранена правильная.
Таким образом мы получаем разварку автомобильных дисков своими руками за минимальные денежные растраты!

Как сделать разварки из двух дисков

Разварки своими руками

Danny-D ›

Блог ›
КАК СДЕЛАТЬ РАЗВАРКИ СВОИМИ РУКАМИ

Что такое разварки? Это диски увеличенной ширины. Машина на таких дисках смотрится более интересно и необычно. Разварки можно сделать из любого диска, чаще всего их делают из обычных заводских стальных штампованных дисков («штамповок»). Давайте разберемся как сделать такой диск.
Чтоб сделать один широкий диск, понадобятся:
— диск стандартный стальной(штампованный) – 2 штуки
— болгарка
— сварочный аппарат
— герметик шовный (не обязательно, об этом в самом конце статьи прочитайте)
Рассмотрим первый способ
Берем два обычных штампованных диска и отпиливаем болгаркой или на токарном станке по красной линии.

У второго диска убираем ненужные остатки болгаркой

Оставшуюся часть диска 1 одеваем на ступицу заднего моста, фиксируем гайками и надеваем вторую часть. Выравниваем второй обод относительно первого, устраняем биение, прихватываем сваркой в четырех точках в местах стыка.

Зеленым цветом обозначены места проваривания.

И вот что из этого вышло:

Для бескамерной установки нам просто необходимо герметизировать шов в середине диска. Это конечно стоит делать до покраски. Для этой цели нам подойдет Шовный герметик 3М. В качестве варианта, его можно развести Обезжиривателем.
Внимание! Именно обезжиривателем, а не растворителем или, боже упаси, Уайт-спиритом! Разведенным герметиком мазать швы. Подождать пока встанет, удалить лишнее(стаместка, наждачка и т.п.), и в покраску, чтоб не ржавело и радовало внешним видом.

Второй способ немного отличается от первого. Суть в том что распиливается один диск на две части, и в середину вваривается полоса металла. Этот способ намного экономичнее, ведь нам понадобиться всего один комплект дисков.

Разрезаем диск на 2 части как это показано на рисунке.

Ровно отрезаем полосу металла нужной ширины и гнем ее. Толщина металла на сколько помню 3мм. Гнуть можно как угодно, но лучше специальными роликами. Далее берем часть диска со ступицой и к ней прихватываем полосу сваркой. Ступичная часть хорошо придерживает полосу и задает ей правильное направление.

Далее прихватываем полосу к второй части диска. И провариваем все швы, стараясь сделать так чтоб диск не повело. Хорошо если есть возможность автоматической сварки вращающейся детали — так все гораздо прочнее и предсказуемей.

Зачищаем швы — проверяем что все держится. Хорошо если у вас есть токарный станок чтобы зачистить шов на полке диска в том месте где он будет потом радовать глаз. Это к тому же поможет подправить геометрию диска если она немного нарушилась (а это очень вероятно). Даже если все сделано аккуратно — до покраски желательно получившиеся диски прокатать, чтобы быть уверенным в их геометрии. Наши разварки порадовали качеством и не смотря на кажущийся не очень ровным обод (диски то были б/у) показали минимальное биение.

Далее отправляем диски в покраску. Наши были отпескоструены и покрашены порошковой краской. На той стороне диска что обычно скрыта от глаз шиной было решено оставить усиление шва сварки (т.е. сам шов). На лицевой стороне шов был сточен. Диски собрали без камер и они отлично держат давление, о том как одеть резину на разварки можно прочитать перейдя по ссылке.

Справедливости ради я отмечу, что метод этот универсальный во всех смыслах. Я предположил тут с самого начала, что чаще всего всем надо разваривать диск наружу, чтобы получилась полка и специфичный вид. Но нужды и идеи бывают разные. Разварить диск можно и в другую сторону.

С тестовой разваркой у нас так и получилось. Мы этому были не очень рады в тот момент, но зато теперь можем тут показать вот эти фотки. Швы дополнительно не обработаны и их хорошо видно.

Если включить капельку фантазии — совсем не трудно догадаться, что можно разваривать диск в обе стороны сразу.

Вот ещё вам видео:

А это видео для тех кто думает что разварки не надёжное изделие!

Всем спасибо за внимание! Материалы статьи были позаимствованы

>Разварки из двух дисков
>разварки из двух дисков своими руками

Как сделать разварку дисков своими руками? 2 способа на выбор

Чаще всего ее делают наружной, чтобы получилась своего рода полка-выступ. Однако, есть варианты, когда прибегают к западающей, при которой внутренность диска уходит внутрь, как бы под днище машины. А самые оригинальные энтузиасты иногда разваривают диск в обе стороны. В любом случае общее впечатление от машины и ее внешний вид сильно изменяются, причем в лучшую сторону.

Для основы отмечается штамповка с лучшими показателями; вторая выступит в роли обода.

Как уже было сказано, на каждое колесо потребуется 2 диска.

Со второго, ободного диска болгаркой или токарным станком срезается наружный обод;
Основа режется по наружному ободу до внутренней части. Обычно линия проходит ближе к середине;
Основа надевается на соответствующую ступицу и крепится родными гайками;
На нее надевается обод, который ровняется по первому диску. Снова запускается передача, замеряется и устраняется биение;
В нескольких местах смыкания двух частей (минимум в 4-х) они прихватываются сваркой;
Шов в обязательном порядке требуется сгладить – и для надежности, и для будущей целостности скатов. Берется Шовный герметик 3М и немного разводится. Для этого используется только обезжириватель, никаких растворителей или, тем более уайт-спирита. Швы щедро промазываются; после высыхания они зачищаются наждачкой, надфилями и прочим, что есть под рукой.

Способ второй, экономичный
Для него на колесо требуется лишь диск, а кроме него – полоса стали нужной ширины и длины (она равна длине окружности диска) от листа толщиной в 3 мм.

Диск распиливается по окружности на 2 части;
Полоса сгибается в кольцо нужного диаметра и сваривается. Гнуть можно любыми методами, хотя лучшие результаты дает использование специального ролика;
Кольцо приваривается сначала к той части, на которой осталась ступица. Она же задаст нужное направление для монтажа второй половины диска;
Прихватывается оставшаяся часть. Наживленная разварка проверяется на биение, если все в порядке – швы провариваются полностью;
Оба шва тщательно шлифуются. Идеально было бы – токарным станком: ручная зачистка непременно оставит заусенцы. Прокатка и покраска, как и в первом варианте, остаются неизменными. Обращаем ваше внимание, что если шины бескамерные, то никаких дополнительных действий не требуется. Однако для старых скатов нужно будет перед тем, как сделать разварку дисков своими руками, просверлить в диске отверстие под ниппель.

Пара слов о покраске: лучше использовать порошковые краски, поскольку они здорово скрывают мелкие дефекты и куда дольше держатся на разварках.

Как сделать разварки своими руками — несколько вариантов.

Если, взвесив все плюсы и минусы данного вида тюнинга, вы все равно решили установить разварки на свое авто, не допустить ошибок при этом вам поможет наша инструкция.

Вариант №1.

Разварки из 2 штампованных (стандартных стальных) дисков.

С помощью болгарки распилите имеющиеся диски так, чтобы средняя часть одного была шире средней части второго диска, то есть вот так (красные линии здесь – места распила).

В результате у вас должно получиться 2 вот таких элемента.

Оставшийся от первого диска элемент оденьте на ступицу заднего моста, зафиксируйте гайками. Затем установите на него второй элемент, как это показано на рисунке.

Выровняйте второй обод в соответствии с первым, устраните биение и прихватите стыки точечной сваркой (на рисунке эти 4 точки обозначены зеленым цветом).

В результате у вас должна получится вот такая разварка.

С помощью шовного герметика 3М загерметизируйте шов. При необходимости герметик можно разбавить обезжиривателем (но только им, применение здесь уайт-спирита и растворителя категорически запрещено. )

После высыхания, удалите излишки герметика (наждачкой, стаместкой или пр.), покрасьте разварку со всех сторон краской – так вы не только сделаете ее более привлекательной, но и защитите от ржавчины.

Вариант №2. Разварки из одного диска.

В данном случае увеличение диска осуществляется за счет вварки в его центр полосы металла.

Разрежьте стандартный стальной диск в соответствии со схемой (см. рисунок).

Возьмите полосу металла (толщиной порядка 3 мм) нужной ширины. Выровняйте в ней края и скрутите в окружность с помощью специальных роликов (можно обойтись и без них, но тогда сделать круг ровным будет проблематичнее).
С помощью сварки соедините полученный элемент с частью штампованного диска со ступицей.

Ко второй стороне металлической полосы приварите оставшуюся часть диска, но делайте это аккуратно, чтобы полученную в результате конструкцию не повело.

Идеально, если у вас есть возможность организовать автоматическую сварку вращающейся детали. Так швы будут ровнее и надежнее.

Последним действием зачищаются швы: изнутри и, при возможности, снаружи. Разварки обкатываются,

а затем красятся и устанавливаются на авто. Вот такая красота получается в итоге.

Кстати, вваривать металл можно обратно представленной выше схеме, т.е. так:

Принцип работы идентичен только что описанному, единственное отличие – место разреза.

Для начала определимся, что такое «разварки». Разварки — это стальной автомобильный диск с увеличенной шириной. Существует два способа увеличить ширину стального диска. Далее мы рассмотрим оба.

Разваривание диска методом «из двух штамповок». Соответственно, чтобы сделать одну разварку, нам понадобятся 2 стальных диска. Подготовка дисков. Желательно, чтобы они были ровные изначально. Идеально, если диски новые. Но чаще всего разварки изготавливаются из б/у дисков, так как использование новых значительно увеличивает конечную стоимость. Итак, у нас есть две штамповки (или 8, если говорить к комплекте). Первым делом нужно оценить их внешний вид и проверить насколько они ровные. Для этого зажимаем ступицу от автомобиля (на который вы делаете разварки) в тиски. Устанавливаем на нее диск и вращаем, фиксируя биение. Если нет отдельной ступицы, то можно одеть диск на ведущую ось автомобиля, включить первую передачу и оценить биение. Только в этом случае, чтобы авто не упало, нужно обязательно поставить подпорку вместо домкрата или «пирамидку», а под колеса положить кирпичи или бруски для предотвращения качения. Биение диска можно оценить двумя способами: на глаз (не точно, можно оценить только факт присутствия биения) и с помощью линейки. Линейкой можно измерить величину биения. Для этого прикладываем ее в двух плоскостях: горизонтальной и вертикальной (рис 1.) Если биение в пределах 1-2 мм — это нормально. Если более 2 мм в любой из плоскостей, то диск желательно прокатать на дископраве.

Далее из двух дисков выбираем более ровный, его будем использовать в качестве основы. Не лишним будет подписать его сразу, чтоб потом не запутаться, какие 4 из 8 служат основой. Второй диск будет ободом. После начинается резка. В идеале это делать на токарном станке. Но у кого нет такой возможности, можно отрезать и болгаркой. По своему опыту скажу, что редко у кого получается отрезать ровно с первого раза, но потом это не составит труда! Чтобы отрезать ровно, рисуем линию маркером или клеим толстый скотч (изоленту) и режем по краю скотча. Отрезаем наружный (маленький) обод от диска-основы как показано на рисунке 2. Второй диск режем, как как показано на рисунке 3. В итоге от второго диска остался внутренний обод, который будет наружным на диске-основе. Далее от него надо отрезать часть, которая осталась от диска рис. 4 Сделать это можно двумя способами: либо высверливаем дрелью точки сварки и сбиваем остальное зубилом, либо стачиваем болгаркой эти точки. После стыкуем две половинки будущей разварки (на глаз) и прихватывем тремя-четырьмя сварочными точками на равном расстоянии. Важно: не делать точки большими, чтобы потом можно было подправить центровку обода. Далее одеваем диск на ступицу и вращаем, оценивая биение. При необходимости подстукиваем молотком. После окончательно обвариваем диск. Чтобы диск не повело, варить начинаем с двух или трех равноудаленных точек на окружности распила. Варим от первой точки не сильно длинными стяжками (5-6см), потом переходим на вторую, на третью, и возвращаемся туда, где закончили на первой. И так далее, пока шов не замкнется в круг. Разварка готова! Да, не забудьте на новом широком ободе просверлить отверстие под сосок ( 11,5 мм)!

Среди автолюбителей очень распространено тюнингование колёсных дисков — так называемое изготовление разварок. Оно заключается в следующем: ширина дисков увеличивается для того, чтобы получить возможность использовать более широкую резину. У разварок есть плюсы и минусы и по сути, этот метод можно считать кустарным, однако он широко используется среди умельцев.

Среди его преимуществ называют следующие факторы:

улучшение сцепляемости колеса с дорогой, за счёт чего повышаются ходовые качества автомобиля;
невысокую стоимость таких дисков;
придание машине более стильного внешнего вида;
возможность изготовить разварки своими руками.

Преимущества разварок на авто

Однако перед тем как сделать разварки, необходимо учесть, что у них есть и недостатки:

увеличение момента инерции колеса из-за изменения массы и размера;
необходимость использовать нестандартную резину;
снижение прочности конструкции колеса из-за наличия сварных швов;
ухудшение управляемости автомобиля из-за использования колёс с изменёнными характеристиками;
необходимость использовать покрышки нестандартных размеров.

Если всё это не убедило вас в необходимости эксплуатировать штатные изделия автомобильной промышленности, давайте рассмотрим, как можно изготовить разварки самому в домашних условиях. Сделаем это на примере колеса r13 для автомобиля ВАЗ — этот пример может считаться универсальным.

Недостатки использования разварок

Подготовка

На начальном этапе нужно полностью уяснить себе весь ход процесса. Следует знать, что исходным материалом для изготовления служат штампованные колёса для автомобиля. Литые не подойдут, поскольку в процессе будут вестись сварочные работы — литые изделия не переносят термических нагрузок.

Ширина обода у дисков может быть увеличена 2 способами:

в середину вваривается стальная пластина;
из двух обычных дисков, разрезанных пополам, сваривается один широкий.

Вам следует прикинуть, какую ширину дисков допускает конструкция вашего автомобиля. Для автомашин ВАЗ обычно выбирают ширину 7j. Но если вырезать или раскатать арки колёс, то можно довести ширину и до 10 j. Итак, для начала нужно рассчитать ширину обода, которую мы хотим получить.

Если мы решили воспользоваться методом сваривания двух дисков, нужно это учесть и запастись их необходимым количеством — для каждой разварки понадобятся 2 диска.

Первый этап: режем и варим

Вначале придётся выполнять резку металла и сварку – для выполнения этих работ понадобится соответствующее оборудование, а также навыки обращения с ним. Итак, мы запаслись нужным количеством дисков, болгаркой и сварочным аппаратом — теперь можем приступать к работе. Поэтапно процесс сваривания 2 дисков выглядит следующим образом:

Отрезаем при помощи болгарки обод снаружи первого колеса.
Отрезаем обод снаружи второго колеса.
Устанавливаем первый диск на ступицу заднего моста и крепим его.
Надеваем вторую часть и выполняем выравнивание, устраняя биение.
В четырёх точках сваркой фиксируем контакт.
Завариваем шов по всей окружности — это нужно для того, чтобы обеспечить необходимую прочность конструкции.
При помощи болгарки зачищаем шов сварки снаружи и внутри. Следует помнить, что от качества зачистки будет зависеть балансировка колеса.

Изготовление разварок

Если мы ввариваем внутрь стальную полосу, то процесс будет выглядеть похоже, однако некоторыми деталями будет отличаться:

Отрезаем наружный обод до внутренней части колеса.
Вырезаем стальную полосу нужного размера и гнём её по окружности — для этого лучше всего использовать ролики. Они обеспечат нужную точность.
Устанавливаем диск на ступицу и сваркой фиксируем на нём стальную полосу.
На полосу навариваем внешний обод так, чтобы не произошло деформации.

Этап второй: герметизация

Теперь нам необходимо загерметизировать полученные болванки, чтобы появилась возможность надеть на них резину. Герметизация особо важна, если мы планируем обойтись без установки камеры. Если же мы ставим камеру, то герметизация необязательна, но сварной шов должен быть гладким и исключать возможность повреждения камеры.

Заключительный этап: покраска

И последней стадией является покраска. Однако перед этим этапом нужно выполнить проверку разварок на биение и прокатать их. Убедившись, что всё в порядке, можно думать о покраске.

После того как вы выбрали подходящую эмаль, наносите её следующим способом:

Старательно шлифуйте поверхность изделия.
Выполняйте обезжиривание при помощи уайт-спирита.
Наносите слой средства для грунтовки – оно заполнит все микронеровности и повысит адгезию, обеспечит лучшую сцепляемость краски с металлом.
После высыхания грунтовки наносите эмаль в несколько слоёв.
Когда краска высохнет, желательно покрыть её лаком – такое покрытие будет более долговечным и эстетичным.

Покраска готовых разварок

Заключение

Самостоятельное изготовление разварок — процесс довольно ответственный. Выглядит он несложно, однако для его выполнения нужны определённые навыки и специализированное оборудование. Очень важно контролировать правильное выполнение всех пунктов и следить за тем, чтобы полученные разварки не давали биения.

Как сделать разварки на ВАЗ своими руками

Помните, что от прочности конструкции и её характеристики зависят не только ходовые качества автомобиля, но и ваша безопасность на дороге. Поэтому важно соблюдение всех мелочей, а также тщательный контроль качества полученных изделий и их эксплуатационных характеристик.

важные моменты и исходный материал

Многие владельцы отечественных машин ВАЗ мечтают порадовать своего «железного коня» широкопрофильной резиной. ВАЗ 2114 на разварках и другие модели авто после такого тюнинга имеют не только стильный вид, но и улучшенные ходовые характеристики за счет повышения сцепления с поверхностью дорожного полотна. Желая использовать расширенную резину на 13,14 или 15 дюймов, хозяева машин устанавливают разварки на ВАЗ. Для этой модернизации не обязательно покупать новые колесные диски увеличенной ширины. Можно самостоятельно изготовить разварки, увеличив размер колесного обода.

ВАЗ 2105 на разварках – особенности разварок на автомобили Лада

Наверняка имеются владельцы машин, которые впервые слышат слово «разварки» и не имеют представления, что они собой являют. Однако такой термин хорошо известен любителям автотюнинга, которые увлекаются усовершенствованием автомобилей. Итак, разварками называют штампованные диски, которые имеют увеличенную ширину. Расширенные стальные диски способны изменить облик любой машины.

Облик любой машины способны изменить расширенные стальные диски

Свое название разварки получили из-за особенностей технологии изготовления. Разварки на ВАЗ 2107 и другие модели несложно самостоятельно изготовить из старых дисков. Данный вид тюнинга популярен у владельцев ВАЗов, например, лада на разварках сразу обращает на себя внимание. Самостоятельное изготовление разварок – недорогая альтернатива покупным дискам увеличенной ширины.

Рассмотрим более детально особенности разварок. Автомобили ВАЗ имеют минимальную ширину стандартного диска 5J, а максимальный размер в зависимости от марки автомобиля может составлять 6,5J. Используя обычные диски на 13 дюймов, можно увеличить ширину до 7J с помощью разварок. Четырнадцатидюймовые колеса можно доработать до размера 8J. При желании ширина дисков на 15 дюймов может составить 10J.

Скептики такого тюнинга могут возразить, что колесные арки не позволят установить такие диски с широкой резиной. Однако для автолюбителей изменение размера арки колес не является проблемой. Ведь можно выполнить раскатку крыла или его обрезку.

Желая тюнинговать свой автомобиль, не забывайте, что изготовить разварки можно только из штампованных дисков. Стальные диски можно разрезать, а затем сварить. При этом они не теряют товарный вид и прочность в результате термической нагрузки. Из литых дисков разварка не получится, так как их проблематично разрезать.

ВАЗ 2106 на разварках – преимущества и недостатки

Собираясь установить разварки на ВАЗ 2108 или любую другую модель Лады, тщательно проанализируйте достоинства такого тюнинга и внимательно изучите с какими сложностями придется столкнуться. Ведь, кроме преимуществ, разварки на ВАЗ 2109 и остальные модели имеют серьезные недостатки.

Спортивные очертания приобретает тюнингованный автомобиль

Итак, рассмотрим вначале положительные моменты от использования расширенных колесных дисков.

Главные плюсы:

тюнингованный автомобиль приобретает спортивные очертания и нестандартный внешний вид;
повышается коэффициент сцепления за счет увеличенного пятна контакта шины с дорожным полотном;
увеличивается проходимость автомобиля, который не только лучше держит дорогу, но и способен передвигаться по бездорожью;
значительно повышается управляемость транспортного средства благодаря применению широкопрофильной резины;
возрастает стоимость тюнингованного автомобиля, что позволяет получить дополнительную прибыль во время продажи.

Однако многие специалисты критикуют разварки и считают, что у расширенных колес недостатков намного больше, чем достоинств.

Основные минусы разварок:

повышенная вероятность разрушения самостоятельно выполненного сварного шва во время движения машины по ухабистой дороге;
увеличенный расход топлива за счет резкого возрастания коэффициента сопротивления качению;
необходимость дополнительных расходов по усилению элементов подвески, нагрузка на которые возрастает;
ускоренный износ автомобильных покрышек, установленных на самостоятельно сваренных колесных дисках;

У тюнингованного автомобиля увеличивается проходимость

ухудшение динамических характеристик автомобиля, который медленнее разгоняется из-за широких колес;
преждевременный износ подшипников колес, вызванный увеличенной нагрузкой на автомобильные оси;
возможные проблемы во время проверки технического состояния автомобиля и остановки представителями ГИБДД.

Кроме того, придется столкнуться со сложностью покупки широкой резины, ведь обычные колеса к такому диску уже не подойдут. Не забывайте, что изменение конструкции диска отрицательно повлияет на его прочностные показатели. Согласитесь, что цельный диск намного прочнее, чем сваренный из двух половин независимо от качества выполнения сварочных работ. Составной диск нельзя назвать безопасным.

Имеется еще один, пусть небольшой, но все же недостаток. Двери, зеркала и борта автомобиля с разварками будут сильно загрязняться. Даже после небольшого дождя машину придется мыть, поскольку грязь с выступающего за плоскость крыла колес сильно разлетается.

Как сделать ВАЗ 2114 на разварках

Разберемся как сделать разварки. Для этого можно воспользоваться одним из двух указанных методов:

расширением стандартного колесного обода за счет вваривания в центральную часть полосы из стали;
увеличение размера колесного диска путем сварки двух половин от подходящих по размеру дисков.

После завершения сварочных работ нужно зачистить сварочный шов и покрыть поверхность герметиком. Остается установить резину, отбалансировать колеса и посмотреть, как будет смотреться ВАЗ 2112 на разварках или ВАЗ 2110 на разварках. Любая модель, в том числе и девятка на разварках станет стильной и приобретет схожесть со стремительным спортивным автомобилем.

Итог

Решив заняться колесным тюнингом, не торопитесь, проконсультируйтесь со специалистами и еще раз оцените, насколько велики достоинства, и к каким последствиям могут привести изменения. Целесообразно доверить изготовление разварок специалистам, которые качественно выполнят сварочные работы, влияющие на безопасность эксплуатации машины. Однако, будьте готовы к проблемам с переоформлением, снятием с учета и неприятным общением с представителями ГИБДД при остановке транспортного средства. Так что есть о чем поразмыслить…

Какие есть способы разварки

Какое расширение допустимо

Заводские диски имеют стандартный размер — 6,5 J по ширине . После того, как будет сделано расширение, этот показатель может увеличиться до 8-10J. Итоговая ширина ничем не ограничена, только воображением автовладельца и особенностями транспортного средства. Полученные обновленные запчасти должны влезть в арки под крылом машины, вот главное условие, которое необходимо соблюдать, но и здесь можно схитрить и раскатать арку, если это допустимо.

Важно! Перед тем как изготавливать разварки, необходимо рассчитать конечную ширину и вылет, иначе могут возникнуть проблемы с последующей установкой изделия. Выбрать ширину не так просто, потому что резина идет по размеру гораздо уже, поэтому она обязательно должна быть мягкой. Стоит также помнить, что увеличенная ширина диска влияет на ширину колеи машины, а значит и устойчивость транспортного средства. Особое внимание стоит уделять качеству сварочного шва, от которого будет зависеть безопасность на дороге и резине, которая может непредсказуемо повести себя в критической ситуации.

Использование «доноров»

Для работы в домашних условиях нам понадобится:

сварка;
болгарка с насадками;
герметик;
дрель со сверлом 4/5 и 10/11.

Перед тем как приступить к работе по разварке дисков,необходимо подготовить запчасти, а именно, посмотреть на наличие неровностей и убратьих. Самый простой способ оценить идеальную поверхность- зажать в тиски ступицу автомобиля, установить на нее запчасть и прокрутить.

После проверки начинается вторая часть- отсечение наружного обода диска, которое производится до внутренней части поближе к середине. На наглядном примере внизу хорошо схематически показан процесс отсечения.

Расширение при помощи металлического обруча

Первое что мы делаем — распиливаем запчасть на две равные половины. Главным преимуществом данного способа разварки является его экономичность. Для работы понадобится только один комплект дисков и металлическая пластина, из которой можно будет сварить обруч.

Процесс врезания обода хорошо продемонстрирован схематически на рисунке ниже:

Часть, на которой останется ступица, соединяется с полосой из металла с помощью сварки.

Важно! Все швы необходимо качественно проварить, чтобы в процессе движения машину не повело и она не потеряла управление. Лучше всего приварить детали между собой при помощи автоматической сварки, которая дает гарантию дополнительной прочности изделия. Дополнительные сварочные швы с той стороны изделия, где оно скрыто от глаз, позволят также увеличить прочность конструкции.

Чтобы машина выглядела еще более эффектно, можно поверх покраски покрыть изделия лаком.

Каждый автовладелец старается сделать свое транспортное средство ярким и выделяющимся. Одним из оригинальных методов придать автомобилю индивидуальности является разварка дисков. Справиться с этим самостоятельно может каждый автолюбитель, если знать специфику выполнения данного мероприятия. Об этом далее в статье.

Разварка дисков – это увеличение их ширины, что придает машине более привлекательный вид, ведь детали смотрятся гораздо необычнее и интереснее. Обычно разварка проводится на стандартных заводских стальных штампованных дисках. В народе такие изделия называют «штамповками». Существует два метода увеличения ширины таких дисков.

Первый способ разварки дисков

По сути, развариванием является соединение двух одинаковых штамповочных дисков друг с другом.

инструменты для работы

Дрель со сверлами.
Шовный герметик.
Сварка.
Болгарка и сменные насадки для нее.

первый этап

Сначала «штамповки» необходимо подготовить. Желательно, чтобы они изначально были ровными, а еще лучше – новыми. Однако, как правило, разварки делают из б/у дисков.

Работу начинают с оценивания дисков. Их тщательно осматривают визуальным способом и проверяют на идеальную ровность. Для этого существует специальный способ. Ступицу транспортного средства, на которую будут вмонтированы разваренные «штамповки», зажимают в тиски, монтируют на нее диск и вращают. Так фиксируется биение. Если найти отдельную ступицу нет возможности, оденьте диск на ведущую ось машины, включите первую передачу и оцените биение. Однако не забудьте установить кирпичи под колеса и подпорки под автомобиль.

Биение оценивается двумя методами. Можно на глаз, однако в таком случае получится оценить лишь факт присутствия биения. Величину биения измеряют при помощи линейки. Для этого линейку прикладывают и вертикально, и горизонтально. Если биение при этом не превышает один-два миллиметра, считается, что оно нормальное. Но если биение превышает два миллиметра в любой плоскости, диск поправляют на специальном оборудовании.

За основу берут наиболее ровную «штамповку». Рекомендовано сразу ее отметить, чтобы избежать путаницы в дальнейшем. Вторая же «штамповка» будет ободом.

второй этап

Переходим ко второму этапу работы. Со второй «штамповки» с помощью болгарки отсекается наружный обод. Основной диск надрезается до внутренней части в зоне наружного обода, желательно ближе к середине. Затем обод демонтируют и выкидывают. В нем больше нет потребности. В результате получается такая картина: от второго диска остается лишь внутренний обод, который потом становится наружным на диске-основе.

Диск-основу одевают на ступицу заднего моста и фиксируют гайками. Далее одевают то, что осталось от второй «штамповки». Второй обод выравнивают относительно первого и устраняют биение. Затем в нескольких местах прихватывают сваркой – где делались надрезы.

Теперь нужно взять шовный герметик и нанести в центр разваренной «штамповки». Конечно, это делается еще до покраски. Когда герметик застынет, удалите лишнее с помощью наждачной бумаги либо стамески. Затем идет покраска.

Второй метод разварки дисков

Второй метод несколько отличается от первого. Одну «штамповку» в этом случае распиливают на две части. Затем в середину приваривают металлическую полосу. Данный способ является более экономичным, нежели первый, ведь потребуется лишь один комплект.

Металлическая полоса толщиной в три миллиметра ровно отрезается и заранее подбирается ее ширина. После этого полосу нужно погнуть с помощью специальных роликов. Ту часть диска, что осталась со ступицей, прихватывают вместе с металлической полосой методом сварки.

Затем прихватывают и вторую половину диска со стороны полосы. Все швы хорошо провариваются, чтобы «штамповку» вдруг не повело. При возможности проведения автоматической сварки вращающегося элемента, лучше выбрать ее. Так, разваренная «штамповка» будет существенно прочнее.

Теперь зачищаем швы, лучше это делать на токарном станке. Чтобы удостовериться в правильной геометрии дисков, желательно прокатать их еще до покраски.

На последнем этапе нужно покрасить диски. Красить их лучше порошковым составом. Для усиления конструкции желательно сделать дополнительный сварочный шов на стороне, скрытой от глаз. Диск готов к использованию и собирают его без камеры. Если камера все же будет монтироваться, то заранее при помощи дрели нужно высверлить в диске отверстие для ниппеля. Сначала нужно сверлить маленьким сверлом, а затем отверстие увеличивают до требуемого размера.

Прокатку дисков желательно доверить специалистам. Она является обязательной, ведь данным способом проверяют устойчивость диска к нагрузке, а также качество шва. Некоторые автолюбители еще покрывают краску лаком, чтобы еще круче смотрелось. Но здесь все зависит от индивидуальных предпочтений.

Подготовка дисков

Для основы отмечается штамповка с лучшими показателями; вторая выступит в роли обода.

Первый способ разварки Как уже было сказано, на каждое колесо потребуется 2 диска.

Со второго, ободного диска болгаркой или токарным станком срезается наружный обод;
Основа режется по наружному ободу до внутренней части. Обычно линия проходит ближе к середине;
Основа надевается на соответствующую ступицу и крепится родными гайками;
На нее надевается обод, который ровняется по первому диску. Снова запускается передача, замеряется и устраняется биение;
В нескольких местах смыкания двух частей (минимум в 4-х) они прихватываются сваркой;
Шов в обязательном порядке требуется сгладить – и для надежности, и для будущей целостности скатов. Берется Шовный герметик 3М и немного разводится. Для этого используется только обезжириватель, никаких растворителей или, тем более уайт-спирита. Швы щедро промазываются; после высыхания они зачищаются наждачкой, надфилями и прочим, что есть под рукой.

Способ второй, экономичный

Диск распиливается по окружности на 2 части;
Полоса сгибается в кольцо нужного диаметра и сваривается. Гнуть можно любыми методами, хотя лучшие результаты дает использование специального ролика;
Кольцо приваривается сначала к той части, на которой осталась ступица. Она же задаст нужное направление для монтажа второй половины диска;
Прихватывается оставшаяся часть. Наживленная разварка проверяется на биение, если все в порядке – швы провариваются полностью;
Оба шва тщательно шлифуются. Идеально было бы – токарным станком: ручная зачистка непременно оставит заусенцы. Прокатка и покраска, как и в первом варианте, остаются неизменными. Обращаем ваше внимание, что если шины бескамерные, то никаких дополнительных действий не требуется. Однако для старых скатов нужно будет перед тем, как сделать разварку дисков своими руками, просверлить в диске отверстие под ниппель.

Среди любителей тюнинга все популярней становятся разварки. Не секрет, что автомобиль с широкими колесами выглядит интересней и красивей, именно этот фактор заставляет владельцев автомобилей (в первую очередь отечественных) прибегать к изготовлению широких колесных дисков. Что такое разварки , зачем и как они изготавливаются об этом пойдет речь в данной публикации.

Зачем нужны разварки

Разврка в большей мере считается одной из составляющих, которые обеспечивают впечатляющий результат при выполнении в ходе которого кузов автомобиля приобретает стильный внешний вид, который отлично сочетается с заниженной подвеской.

Прежде всего, хочется отметить, что разварка — это самый дешевый способ поставить свой автомобиль на широкие колеса. Разварки можно изготовить из набора штатных дисков. Возьмем, к примеру, диск с шириной в 6,5 дюймов, после переделки его ширину можно увеличить до 10 дюймов, при этом изменяемый размер может быть такой, который бы позволял колесу свободно вращаться в арке крыла кузова автомобиля. В некоторых случаях любители экстремального тюнинга, ради широких колес, готовы даже жертвовать автомобильными крыльями, вырезая их вместе с арками.

Как изготовить разварки своими руками

Есть несколько технология изготовления разварок , но прежде чем приступить к их самостоятельному изготовлению вы должны помнить, что даже самая маленькая неточность во время сваривания колесного диска может привести к тому, что в будущем произвести балансировку такого колеса окажется невозможным.

И так, один из вариантов изготовления разварок выглядит следующим образом. разрезается по краям, после чего между распиленными внутренней и наружной частями вваривается полоска, ширина которой будет зависеть от планируемой ширины разварки.
Во втором варианте изготовления разварок стандартные колесные диски разрезают в определенных местах, после этого производят сваривание этих частей. Хочется отметить, что для этого способа необходимо вдвое больше колесных дисков, но в то же время качество такой разварки будет на порядок выше.
Ну и третий способ изготовления разварки можно назвать самым дорогостоящим, который требует гораздо больше времени и затрат. Изменение диска происходит не только наружных частей, но и внутренних. Также при таком комбинированном способе изготовления разварки возможно изменение ступичной части колесного диска.

Сколько стоит изготовить разварку

В настоящее время желающие поставить на свой автомобиль широкие колеса могут купить разварки или заказать их изготовление в небольших фирмах, которые предоставляют заказчику за небольшую плату воплотить все его фантазии относительно тюнинга колес. Стоимость изготовления разварки на ВАЗ из 13-дюймовых дисков бывших в употреблении не будет превышать $ 200. Также изделия за дополнительную плату могут быть окрашенные в различные цвета. Цена разварок на автомобили иностранного производства будет немного выше, и обойдется заказчику не менее $ 300. Также по желанию заказчика фирма-изготовитель дисков-разварок может произвести качественную порошковую окраску своих изделий. Цена на такую услугу будет зависть от размеров колесного диска и качества используемой краски.

Новое исследование показывает, как клетки контролируют сплайсинг

Сплайсинг — это промежуточный этап в процессе расшифровки наших генов в белки, рабочие лошадки клетки. (Видео: Лаборатория Колд-Спринг-Харбор)

Прежде чем живые организмы смогут использовать генетические инструкции, закодированные в ДНК, они должны сначала транскрибировать гены в РНК, которые несут инструкции по построению белков, которые будут выполнять работу, выполняемую в клетке.Но процесс не простой. Часто по пути необходимо удалять фрагменты РНК, этот процесс называется сплайсингом.

Джонатан Стейли, доктор философии, профессор и заведующий кафедрой молекулярной генетики и клеточной биологии Чикагского университета, только что опубликовал новое исследование в журнале Genes & Development , в котором более подробно рассматривается, как работает процесс сплайсинга. Мы поговорили с ним о том, что он и его коллеги обнаружили.

Можете ли вы описать сплайсинг и его роль в процессе экспрессии генов?

Сплайсинг — это промежуточный этап в процессе расшифровки наших генов в белки, рабочие лошадки клетки.В этом процессе ДНК наших генов транскрибируется в «информационную» РНК, молекулу, похожую на ДНК, которая служит чертежом для построения белков. Однако, прежде чем информационную РНК можно будет использовать для построения белков, необходимо удалить некоторые сегменты сообщения, называемые интронами. Хотя интроны были описаны как мусор, они могут быть удалены из одной нити РНК разными способами для модификации схемы и полученного белка с последствиями различной функции в клетке. Изменения в паттернах сплайсинга позволяют организмам адаптироваться по мере их роста и реагировать на окружающую среду.Ошибки при сплайсинге также лежат в основе многих заболеваний.

Как работает сращивание?

Некая молекулярная машина, называемая сплайсосомой, вырезает интроны. Он похож на рибосому — механизм, расшифровывающий информационную РНК для создания белков, поскольку он построен как из белковых компонентов, так и из функциональных некодирующих молекул РНК, которые играют роль, отличную от обмена сообщениями. На самом деле это РНК-компонент сплайсосомы, а не белковая часть, которая ускоряет реакцию сплайсинга, так что она происходит в масштабе времени, соответствующем клетке.Этот компонент РНК, названный U6, напоминает древний саморасщепляющийся интрон, который, возможно, появился из мира РНК во время зарождения жизни. Сплайсосома должна быть демонтирована или выключена, чтобы высвободить вырезанный интрон и начать последующие раунды сплайсинга. Сплайсосома также может быть отключена преждевременно, чтобы убедиться, что рибосома считывает только правильные сообщения для производства белков.

Что вы хотели узнать о сплайсинге в новом исследовании?

Нам уже давно известно, что сплайсинг выключается одной из большого семейства РНК-хеликаз, которые представляют собой потребляющие энергию белки, движущиеся вдоль РНК, как поезда по рельсам.Они могут перемещать элементы, связанные с этой «дорожкой» РНК, подобно тому, как в поезде действует ловец коров. Мы знаем, что РНК-хеликаза, называемая Prp43, завершает сплайсинг, но мы не знаем, по какой РНК она перемещается, чтобы завершить сплайсинг. Идентификация РНК, с которой взаимодействует эта геликаза, имеет решающее значение для понимания механизма и регуляции терминации сплайсинга.

Каковы основные выводы исследования?

Мы видели, что Prp43 завершает сплайсинг, действуя на хвост U6 РНК, что указывает на то, что терминация сплайсосомы начинается с разборки самого каталитического ядра.Во-вторых, наши данные подразумевают модель, в которой Prp43 просто тянет U6 за хвост, тем самым создавая напряжение в каталитическом ядре и в конечном итоге разрушая его на расстоянии. Этот механизм «выключения» сплайсосомы важен, потому что хвост U6 защищен до тех пор, пока сплайсосома не будет включена, поэтому в то же время, когда сплайсосома включается, она также становится готовой к выключению, что подразумевает необходимость жесткого контроля сплайсинга. активности в клетке.

Что это говорит вам о механизмах, участвующих в сплайсинге РНК?

Любопытно, что эта РНК-хеликаза не только помогает в производстве матричной РНК для трансляции в белки, но также помогает в синтезе рибосомы, механизма, который выполняет трансляцию.Это связывает производство субстрата трансляции с катализатором трансляции. Эта работа даст представление о том, как эта РНК-хеликаза способствует синтезу рибосом и, в более широком смысле, о том, как многие РНК-хеликазы запускают перестройки на всех стадиях экспрессии генов.

Однако для полной активности Prp43 нуждается в помощи в виде активатора, который связывается с Prp43 и помогает продвигать его по РНК. Два из этих активаторов были связаны с раком, таким как рак молочной железы. Наше понимание того, как это работает, дает потенциальный путь для прерывания активности таких активаторов.

Исследование «Терминация сплайсинга пре-мРНК требует, чтобы АТФаза и РНК-унвиндаза Prp43p действовали на каталитическую мяРНК U6» было поддержано Национальным институтом здравоохранения. Дополнительные авторы включают Ребекку Торони и Клауса Х. Нильсена из Чикагского университета.

Сплайсинг по типам клеток

Правила, управляющие включением альтернативных экзонов в разные типы клеток для создания белкового разнообразия, сложны и, по-видимому, многообразны.В недавней статье в Nature Бараш и др. ¹ применили машинное обучение к данным высокопроизводительного сплайсинга, чтобы определить комбинации признаков последовательности, которые можно использовать для прогнозирования тканеспецифических альтернативных паттернов сплайсинга.

У большинства эукариот центральная догма передачи информации от гена к белку такова: ДНК создает пре-мРНК, делает мРНК делает белок. На первом этапе транскрипции генетическая информация преобразуется из ДНК в РНК посредством однозначного соответствия между одинаковыми нуклеотидами.На биохимически сложном третьем этапе, трансляции, используется простой код для размещения аминокислот в полипептидах в соответствии с последовательно прочитанными триплетами оснований в зрелой матричной РНК. На среднем этапе обработки РНК поиск генетической информации менее прост. Части последовательности гена в первичном транскрипте, предназначенные для кодирования белка (экзоны), извлекаются из гораздо более длинной последовательности и соединяются вместе, создавая информационную РНК и отбрасывая промежуточные последовательности (интроны) в процессе.Это выделение требует, прежде всего, идентификации экзонов и интронов. Распознавание интронов всегда происходит во время самого сплайсинга, химической реакции, катализируемой сплайсосомой, которая представляет собой большую молекулярную машину, состоящую из 5 молекул РНК и более 100 белков. С другой стороны, считается, что ранним шагом в сплайсинге является определение экзона как самостоятельной сущности, причем основным доказательством последнего является то, что нарушение отдельного сайта сплайсинга чаще всего приводит к отбрасыванию всего экзона, т.е. .д., пропущено.

Как происходит распознавание этого раннего экзона, не совсем понятно. В самих последовательностях сайтов сплайсинга недостаточно информации для демаркации их границ, и несколько типов экспериментов показали, что дополнительная информация существует в мотивах коротких вырожденных последовательностей, которые лежат как внутри, так и снаружи экзонов. Считается и часто демонстрировалось, что эти генетические элементы взаимодействуют со специфическими РНК-связывающими белками либо для усиления, либо для подавления сплайсинга, но механизм(ы), с помощью которых реализуется это усиление или подавление, остается неясным.Природа и расположение этих элементов последовательности были названы «кодом сплайсинга» ² ^– ⁵ . Чтение этого кода, вероятно, сложнее, чем просмотр линейного расположения этих элементов последовательности, по крайней мере по двум причинам. Во-первых, РНК может складываться в сложные трехмерные структуры, главным образом за счет спаривания оснований между различными областями молекулы. Таким образом, доступность последовательности РНК для связывания РНК-связывающего белка модулируется структурой РНК, которая сама управляется кодом структуры РНК.Структура пре-мРНК per se также может играть непосредственную роль в сплайсинге. Во-вторых, поскольку сплайсинг может происходить во время транскрипции РНК, на него может влиять транскрипционный комплекс, который может действовать как канал для доставки геноспецифических факторов сплайсинга, и/или останавливая транскрипцию, чтобы сайт сплайсинга мог быть задействован. распознан ⁶ . Аналогичным образом структура хроматина становится возможным модулирующим фактором при чтении кода (например, ⁷ ^, ⁸).Таким образом, код сплайсинга может состоять из последовательностей, действующих как на уровне ДНК, так и на уровне РНК.

Это усложняется, потому что: 1) код склейки не всегда дает результат «все или ничего»; и 2) код может интерпретироваться по-разному в разных сотовых средах. Результатом является альтернативный сплайсинг, при котором один и тот же ген дает начало нескольким изоформам мРНК с разными экзонными составляющими и изоформами сопутствующих им белков. Хотя большинство экзонов сплайсируются конститутивно, т.е.е., включенные почти со 100% эффективностью во все зрелые молекулы мРНК, продуцируемые во всех тканях, значительное меньшинство подвергается альтернативному сплайсингу, так что почти все гены млекопитающих подвергаются альтернативному сплайсингу. Трудно переоценить важность альтернативного сплайсинга, поскольку он может генерировать протеом, который намного больше, чем транскриптом, что объясняет относительную сложность высших организмов без особой разницы в размере генома. Действительно, большинство исследований сплайсинга сосредоточено на этом явлении.Тканеспецифический альтернативный сплайсинг добавляет еще один слой к коду сплайсинга, последовательности, которые позволяют экзону быть включенным (или чаще включаться) в одну ткань по сравнению с другой, при этом различное поведение предположительно опосредовано разными репертуарами или уровнями факторов сплайсинга и /или структуры хроматина. Этот специфический для ткани код альтернативного сплайсинга может быть неотъемлемой частью общего кода или отличаться от него, или они могут перекрываться.

Как мы можем раскрыть такой специализированный сложный код, который может зависеть от множества переменных, некоторые из которых, вероятно, пока неизвестны.В недавней статье Barash et al. ¹ дает один впечатляющий ответ. Эта работа стала результатом постоянного сотрудничества между лабораторией вычислительной биологии Брендана Фрея и лабораторией сплайсинга Бена Бленкоу в Университете Торонто. Стратегия (1) состояла в том, чтобы выявить элементы тканеспецифического кода сплайсинга, связывая наличие «признаков» последовательности (подробнее позже) с дифференциальным включением альтернативно сплайсированных экзонов. Последний был определен с использованием высокопроизводительного микрочипа для измерения уровней мРНК, включающих 3665 альтернативно сплайсированных экзонов в 27 клетках и тканях мыши.Затем сложность задачи была уменьшена двумя способами. 1) 27 образцов были сгруппированы в четыре категории тканей для сравнения (относящиеся к ЦНС, мышцам, пищеварению и эмбриону). 2) Уровни относительного процента включения были дискретизированы по трем вероятностям: повышенное, уменьшенное или неизмененное включение в конкретной ткани по сравнению с исходным уровнем. Затем был разработан алгоритм машинного обучения, чтобы определить, какие функции связаны с увеличением или уменьшением включения экзонов в каждой категории тканей.Алгоритм был протестирован на экзонах, не используемых для обучения, на его способность прогнозировать повышенные или пониженные относительные уровни включения при попарном сравнении различных категорий тканей. Была достигнута точность около 90%, что свидетельствует о достоверности метода.

Схема связывания признаков последовательности РНК с результатами сплайсинга. Вверху слева: использовано более 1000 различных функций; примеры, показанные здесь, были выбраны, чтобы проиллюстрировать их разнообразие. Каждая особенность также определялась областью, в которой она встречается, как указано на карте в левом нижнем углу, где альтернативно сплайсированный экзон выделен красным.Вверху справа: данные о включении экзонов были первоначально измерены в 27 тканях или клеточных линиях мыши с использованием микрочипов, а затем объединены в четыре типа тканей: C, центральная нервная система; М, поперечно-полосатая и сердечная мышца; D, ткани, связанные с пищеварением; E, эмбриональная ткань и стволовые клетки. Был разработан алгоритм машинного обучения, чтобы связать определенные функции с конкретными результатами сплайсинга; последнее классифицируется как повышенное включение экзонов, повышенное исключение экзонов или отсутствие различий при сравнении двух типов тканей.После обучения на наборе примерно из 3000 экзонов алгоритм смог надежно предсказать эти результаты сплайсинга в наборе тестовых экзонов.

Теперь об особенностях, возможно, сердце этой работы. Бараш и др. составили список из 1014 разнообразных функций на основе предыдущих исследований и собственной интуиции. Большинство из них были основаны на олигомерных последовательностях, полученных в различных типах экспериментов: например, наборы предсказанных и подтвержденных гексамерных последовательностей, основанных на статистическом анализе транскриптома, другие, основанные на эволюционной консервативности, последовательностях лигандов для факторов сплайсинга и матрицах позиционных весов для последовательностей, полученных с помощью функциональных выбор.Но затем список последовательностей включал плотность всех возможных тримеров, димеров и даже одиночных оснований. Структуру РНК рассматривали как предсказанную одноцепочечность вокруг областей, таких как сайты сплайсинга. Также учитывались баллы сайтов сплайсинга, создание преждевременного стоп-кодона, сдвиги рамки и длина экзона. Также была включена эволюционная консервация многих из этих последовательностей: хотя эта особенность не является той, которую могут воспринимать клетки мыши, она может помочь исследователю в интерпретации кода.Вдобавок ко всему этому эти особенности были рассмотрены отдельно для семи различных областей: экзона, подвергшегося альтернативному сплайсингу, и 300 нуклеотидов его интронных флангов, а также вышестоящих и нижележащих экзонов и их проксимальных интронных флангов. Обратите внимание, что эти последние четыре области могут быть расположены на расстоянии тысяч нуклеотидов от рассматриваемого экзона. Отдельное рассмотрение этих семи регионов многократно увеличивает количество отслеживаемых признаков. В то время как тканеспецифические мотивы сплайсинга были обнаружены с помощью геномного анализа в прошлом (например,г., ⁹), это исследование выделяется своей полнотой и рассмотрением удаленных мест.

Около 200 из 1014 исходных функций оказались полезными. Этот отфильтрованный список включает, например, подтверждающие назначения для сайтов связывания PTB и Nova, но он также предполагает неожиданную роль плотности многих коротких последовательностей и, что интересно, последовательностей, находящихся в отдаленных соседних областях экзонов. Важно отметить, что на этапе постобработки авторы смогли идентифицировать множество пар признаков, которые значительно совпадали, что свидетельствует о специфических молекулярных взаимодействиях.В целом, результаты представляют собой список игроков, роли которых теперь можно проследить с помощью механистических исследований. Список также позволяет исследовать влияние сплайсинга SNP, которые нарушают важные функции, направление, которое может оказаться актуальным для болезней человека. Даже на этой ранней стадии авторы смогли найти доказательства повышенной экспрессии генов в эмбриональных стволовых клетках путем исключения альтернативно сплайсированных «киллерных» экзонов, которые снижают уровни мРНК во взрослой ткани. Кроме того, сама методология может быть применена для изучения других кодов и может быть принята и отточена другими.Хотя эта комплексная работа позволила добиться значительного прогресса, многое еще предстоит сделать. Усовершенствованный код будет обеспечивать количественные прогнозы включения экзонов, а не только направленность. И потребуются дополнительные эксперименты по мокрой проверке для проверки важности функций, прежде чем можно будет с уверенностью принять выводы, основанные на статистике.

Стратегия, использованная Barash et al. был нацелен не на общий код для определения экзона, а скорее на код для альтернативного сплайсинга, различия в поведении данного экзона в двух разных средах.Хотя могут быть различия в том, как определяются альтернативные экзоны ¹⁰ , было бы удивительно, если бы многие из идентифицированных здесь признаков не оказались отражающими основные механизмы распознавания сайтов сплайсинга. Действительно, сравнение двух разных состояний (тканей) может помочь выявить такие факторы. Возможно, наиболее важным выводом из этой работы является то, что каждый экзон не марширует в такт другому барабанщику, а сращивается посредством сложной, но понятной оркестровки, основанной на большом, но ограниченном наборе инструментов.

Патобиология сплайсинга

J Pathol. Авторская рукопись; доступно в PMC 2011 1 января.

Опубликовано в окончательной редакции как:

PMCID: PMC2855871

NIHMSID: NIHMS1

Отделы молекулярной и клеточной биологии, Бейлороус 70 Колледж молекулярной и клеточной биологии, США 3

Переписка с Томом Купером

Окончательная отредактированная версия этой статьи доступна по адресу J Pathol См. другие статьи PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Девяносто четыре процента генов человека являются прерывистыми, так что сегменты, выраженные в виде мРНК, содержатся внутри экзонов и разделены промежуточными сегментами, называемыми интронами. После транскрипции гены экспрессируются в виде мРНК-предшественников (пре-мРНК), которые ко-транскрипционно сплайсируются, а фланкирующие экзоны соединяются вместе, образуя непрерывную мРНК. Одним из преимуществ этой архитектуры является то, что она позволяет осуществлять альтернативный сплайсинг путем дифференциального использования экзонов для создания множества мРНК из отдельных генов.Регуляторные элементы, расположенные внутри интронов и экзонов, направляют комплекс сплайсинга, сплайсосому и вспомогательные РНК-связывающие белки к правильным сайтам для удаления интронов и присоединения экзонов. Нарушение регуляции сплайсинга и альтернативного сплайсинга может быть результатом мутаций в цис-регуляторных элементах пораженного гена или мутаций, влияющих на активность транс-действующих факторов, являющихся компонентами механизма сплайсинга. Мутации, влияющие на сплайсинг, могут непосредственно вызывать заболевание или вносить вклад в восприимчивость или тяжесть заболевания.Понимание роли сплайсинга в заболевании расширяет потенциальные возможности для терапевтического вмешательства, либо непосредственно воздействуя на причину, либо предлагая новые подходы для обхода болезненных процессов.

Ключевые слова: ген , альтернативный сплайсинг, болезнь, интрон, экзон, мРНК, мутации

Поток генетической информации традиционно рассматривался как ДНК, транскрибируемая в РНК и транслируемая в белок. Продолжают обнаруживаться дополнительные уровни регуляции, значительно расширяющие эту упрощенную структуру и раскрывающие сложную сеть, которая контролирует экспрессию генов.С более глубоким пониманием регулируемой экспрессии генов становится все более очевидным, что РНК — это гораздо больше, чем пассивный промежуточный продукт. Контроль процессинга РНК в настоящее время признан важнейшим компонентом регуляции генов. Кроме того, недавно было обнаружено множество длинных и коротких некодирующих РНК, которые опосредуют регуляцию экспрессии генов на множестве уровней. Экспрессия генов модулируется с помощью нескольких механизмов на основе РНК, включая сайленсинг, опосредуемый микроРНК, регуляцию длинными некодирующими РНК, нонсенс-опосредованный распад, выбор сайта полиаденилирования, редактирование РНК, альтернативный сплайсинг и регуляцию эффективности, стабильности и локализации трансляции мРНК. .Учитывая интегрированную роль этих событий в нормальной экспрессии генов, неудивительно, что эти процессы, основанные на РНК, активно участвуют либо в качестве причинных объектов, либо в качестве модулирующих влияний, либо в качестве компенсаторных реакций на заболевание [1].

В центре внимания этого обзора находятся различные роли сплайсинга и альтернативного сплайсинга в заболеваниях человека. Подсчитано, что 94% генов человека подвергаются альтернативному сплайсингу, и до 50% мутаций, вызывающих заболевания, влияют на сплайсинг [2–4]. Альтернативный сплайсинг приводит к вариациям мРНК отдельных генов, значительно увеличивая разнообразие транскриптов, экспрессируемых этими генами (14).Большинство вариаций находится в пределах открытой рамки считывания, что приводит к экспрессии различных изоформ белков, которые часто имеют разные функциональные свойства. Сплайсинг и регуляция альтернативного сплайсинга нарушаются как мутациями внутри цис-действующих элементов, необходимых для правильного процессинга пре-мРНК, так и мутациями, которые затрагивают трансактные компоненты, необходимые для регуляции сплайсинга. Эффекты на сплайсинг могут быть прямыми возбудителями болезни или более тонкими вкладами в детерминанты восприимчивости к болезни или модуляторами тяжести болезни.Недавно ряд РНК-связывающих белков, играющих роль в регуляции альтернативного сплайсинга, а также в других событиях процессинга РНК, был идентифицирован как гены, ассоциированные с заболеванием, особенно при нейродегенеративных расстройствах и раке. Здесь мы сначала рассмотрим молекулярный механизм, необходимый для нормального конститутивного и альтернативного сплайсинга, а затем рассмотрим механизмы, с помощью которых изменения в сплайсинге и его регуляции создают и модулируют заболевание.

Альтернативные паттерны сплайсинга увеличивают разнообразие мРНК

За счет альтернативного использования экзонов, интронов, промоторов и сайтов полиаденилирования альтернативный сплайсинг значительно увеличивает разнообразие транскриптов мРНК.

Сплайсинг пре-мРНК с образованием мРНК

Для каждой мРНК сайт инициации транскрипции производит первый нуклеотид, а сайт события направленного эндонуклеазного расщепления становится 3’-концом, к которому добавляется полиА-хвост ~200 нуклеотидов. Девяносто четыре процента генов человека содержат интроны и экзоны, сплайсированные вместе пост- или ко-транскрипционно. Молекулярный механизм, необходимый для удаления интронов и присоединения экзонов, должен выполнять сложную задачу. Сплайсинг требует предельной точности, потому что даже добавление или удаление одного нуклеотида в месте соединения экзонов сдвинет рамку считывания с неблагоприятными последствиями для потенциала кодирования белка.Для достижения такой точности аппарат сплайсинга должен эффективно распознавать интрон-экзонные границы в пре-мРНК. Сплайсинг осуществляется многокомпонентной машиной, сплайсосомой, состоящей из пяти малых ядерных РНК (мяРНК), предварительно собранных с белками в малые рибонуклеопротеины (мяРНП), и сотен дополнительных белков. Точность реакции достигается за счет скоординированного ряда взаимодействий РНК-РНК, РНК-белок и белок-белок [5].

Важнейшей задачей сплайсосомы является правильная идентификация экзонов в пре-мРНК.Экзоны составляют только одну десятую часть типичной пре-мРНК и поэтому должны быть идентифицированы в море интронов. Механизм распознавания экзонов включает идентификацию сложного кода цис-действующих элементов внутри генов [6]. Также становится все более очевидным, что сплайсинг большинства интронсодержащих генов, вероятно, будет ко-транскрипционным, что снижает сложность распознавания интрон-экзонных соединений [7]. За последнее десятилетие большие исследовательские усилия с участием многих лабораторий добились существенного прогресса в расшифровке кода сплайсинга [6].Каждый интрон содержит три основных элемента последовательности, которые необходимы для сплайсинга: 5′- и 3′-сайты сплайсинга на 5′- и 3′-концах интрона, соответственно, и последовательность точки ветвления. Эти последовательности многократно распознаются компонентами сплайсосомы во время процессов удаления интронов и присоединения экзонов. 5’-сайт сплайсинга сначала связывается с мяРНП U1, а затем с мяРНП U6. РНК-связывающий белок SF1 связывает последовательность точки ветвления, но позже замещается мяРНП U2 [6].В общем, сайты сплайсинга с большей аффинностью к этим комплексам распознавания достигают более высокой эффективности сплайсинга. Множественное и независимое распознавание этих последовательностей различными компонентами сплайсосом способствует точности сплайсинга.

Комбинация цис-действующих элементов и транс-действующих факторов определяет выбор сайта сплайсинга

A) Три основные последовательности сплайсинга, необходимые для сплайсинга всех экзонов: 5′-сайт сплайсинга, начинающийся с инвариантного динуклеотида GU, 3′-сайт сплайсинга заканчивающийся инвариантным динуклеотидом AG и последовательностью сайта ветвления.Эти элементы распознаются компонентами сплайсосомы, такими как мяРНП U1 и U2 и U2AF. B) Дополнительные регуляторные последовательности, расположенные в интроне и экзоне, также необходимы для распознавания экзона и для модулирования выбора сайта сплайсинга альтернативно используемых сайтов сплайсинга. Экзонные энхансеры сплайсинга (ESE) и сайленсеры (ESS) связаны положительными и отрицательными регуляторами сплайсинга, такими как белки SR и белки hnRNP соответственно. Энтронные энхансеры сплайсинга (ISE) и сайленсеры (ISS) также задействуют регуляторные комплексы сплайсинга.C) Болезнетворные мутации в цис-действующих элементах нарушают правильное распознавание путем сплайсинга компонентов.

Эти три основные последовательности необходимы, но недостаточны для определения соединений интрон-экзон. Существуют дополнительные последовательности, расположенные как в интронах, так и в экзонах, которые рекрутируют транс-действующие факторы сплайсинга, чтобы обеспечить включение конститутивных экзонов или модулировать эффективность распознавания сайта сплайсинга, способствуя альтернативному сплайсингу. Теперь ясно, что большинство экзонов, конститутивно или альтернативно сплайсированных, содержат цис-действующие элементы, влияющие на эффективность сплайсинга.Эти последовательности называются интронными или экзонными энхансерами сплайсинга (ISE или ESE) или сайленсерами (ISS или ESS). Хотя некоторые из этих элементов можно идентифицировать при комбинированном использовании различных алгоритмов, пока невозможно последовательно предсказать влияние нуклеотидных замен на сплайсинг [6]. Поскольку последовательности, определяющие ESS и ESE, лучше установлены, экзонные мутации, нарушающие сплайсинг, будут легче распознаваться только на основе последовательности. Энхансерные элементы связаны положительными регуляторами, которые увеличивают включение экзонов, такими как семейство белков SR, которые содержат по крайней мере один РНК-связывающий домен и характерный домен, богатый серином/аргинином.Напротив, сайленсерные элементы связаны негативными регуляторами, которые уменьшают включение экзонов, такими как обильные белки hnRNP, которые первоначально были идентифицированы по их ассоциации с зарождающейся транскрибируемой пре-мРНК [8]. Критический баланс этих регуляторов-антагонистов необходим для контроля уровня включения экзонов в транскрипт мРНК [9]. Мутации в последовательностях сайта сплайсинга в месте соединения интрон-экзон вызывают примерно 10% мутаций, вызывающих заболевание [10]. Как описано в разделах ниже, вполне вероятно, что большее количество болезнетворных мутаций, влияющих на сплайсинг, расположено в последовательностях энхансера и сайленсера.Эти мутации снижают эффективность сплайсинга конститутивного экзона или изменяют критическое соотношение альтернативных паттернов сплайсинга.

Общий анализ альтернативного сплайсинга

Альтернативный сплайсинг контролируется как в пространстве, так и во времени, что приводит к экспрессии различных вариантов сплайсинга в разных тканях, в разных клетках одной и той же ткани или в одной и той же ткани на разных стадиях развития или в ответ к патологическим процессам. В настоящее время известно, что большинство генов подвергаются альтернативному сплайсингу, однако также важно определить, какие варианты сплайсинга экспрессируются, их относительную распространенность и их биологическую функцию, чтобы полностью понять не только функцию гена, но и то, как эта функция изменяется при болезни.Одним из примеров осложнений, вызванных альтернативным сплайсингом в отношении понимания патогенных механизмов болезнетворной мутации, является кальциевый Т-канал CACNA1H. CACNA1H генерирует большое количество функционально разнообразных белковых изоформ, которые подробно охарактеризованы [11]. Вполне возможно, что связанные с заболеванием мутации в этом гене могут по-разному влиять на активность различных вариантов сплайсинга. Миссенс-мутации в этом гене вызывают семейные формы эпилепсии, и ряд исследований, направленных на определение электрофизиологических эффектов различных болезнетворных мутаций, был проведен с использованием одного доступного полноразмерного сплайс-варианта.Учитывая большое количество экспрессируемых функционально разнообразных изоформ, можно предположить, что изучаемая изоформа не является преобладающим вариантом сплайсинга в клетках, имеющих отношение к эпилепсии. Этот пример иллюстрирует важность знания функциональных различий между каждым вариантом сплайсинга и выявления конкретных вариантов сплайсинга, экспрессируемых в клетках, имеющих отношение к заболеванию, для понимания полного воздействия вызывающих заболевание мутаций.

Для изучения альтернативного сплайсинга в глобальном контексте было разработано несколько подходов, включая массивы профилирования специализированных выражений и анализ секвенирования с высокой пропускной способностью.Традиционные микрочипы содержат олигонуклеотидные зонды, нацеленные в первую очередь на 3′-конец мРНК для измерения общего уровня транскриптов, но не могут различать разные варианты сплайсинга. Более специализированные микроматрицы с тайлингом экзонов и соединениями сплайсинга содержат зонды к отдельным экзонам и соединениям экзон-экзон. Более высокий охват позволяет не только идентифицировать транскрипты, которые регулируются вверх или вниз, но также обнаруживает дифференциальное использование специфических экзонов [12]. Профилирование соединений сплайсинга использовалось для идентификации подмножеств транскриптов, регулируемых нейрон-специфическим фактором сплайсинга Nova2, путем сравнения тканей мозга мышей дикого типа и мышей с нокаутом Nova2 [13], а также для идентификации переходов сплайсинга, которые происходят во время развития сердца мыши [14].Эти и другие исследования убедительно свидетельствуют о наличии сложной регуляторной сети для координации переходов сплайсинга для специфических физиологических функций и во время развития. Совсем недавно высокопроизводительное секвенирование транскриптома обеспечило количественный анализ изобилия мРНК и дифференциального использования экзонов [15]. Технологии высокопроизводительного секвенирования развиваются быстрыми темпами, так что анализ транскриптома, вероятно, станет широко доступным для сравнения пораженных и нормальных тканей в исследовательских и даже диагностических целях.

Интронные мутации, изменяющие распознавание сайта сплайсинга

Большинство мутаций сайта сплайсинга, приводящих к заболеваниям человека, связаны с инвариантными динуклеотидами GT и AG в 5’- и 3’-сайтах сплайсинга [10, 16]. Эти динуклеотиды необходимы для определения экзона и соответствующего сплайсинга. Однако мутации, возникающие в других положениях 5′- или 3′-сайта сплайсинга, также могут приводить к неправильному сплайсингу и обычно приводят к пропуску экзона, активации скрытого сайта сплайсинга или задержке интрона.Сообщалось о ряде заболеваний, возникающих в результате интронных мутаций, включая семейную дисавтономию, нейрофиброматоз типа 1, синдром Фрейзера и атипичный кистозный фиброз, и они были рассмотрены ранее [17–19].

Семейная дизавтономия (ФД) представляет собой рецессивное заболевание сенсорной и вегетативной нервной системы, вызванное мутациями в гене IKBKAP, и представляет собой особенно поучительный пример эффектов мутаций сайта сплайсинга за пределами инвариантных первого и последнего нуклеотидов [20].Ген IKBKAP кодирует IKAP, компонент комплекса Elongator, который, как считается, функционирует как регулятор транскрипции [21, 22]. Истощение IKAP приводит к снижению транскрипции ряда генов клеточной подвижности, открывая возможность того, что нарушение миграции клеток в нервной системе может лежать в основе неврологической дисфункции у пациентов с БФ [23]. Девяносто восемь процентов болезнетворных аллелей содержат молчащий переход Т в С в шестом основании интрона, последнем нуклеотиде 5′-сайта сплайсинга интрона 20 [24, 25].Эта мутация приводит к пропуску экзона 20, вызывая сдвиг рамки считывания и введение кодона преждевременной терминации. Это, вероятно, приводит к нонсенс-опосредованному распаду мРНК и снижению экспрессии функционального IKAP [25, 26]. Анализ сплайсинга in silico и in vitro показал, что восходящий 3′-сайт сплайсинга интрона 20 и регуляторные последовательности сплайсинга в экзоне 20 недостаточно сильны, чтобы определить экзон в присутствии мутированного 5′-сайта сплайсинга [27]. Увеличение силы спаривания оснований между мутировавшим 5′-сайтом сплайсинга и U1 snRNA, ранней стадией регуляции сплайсосомы, восстанавливает включение экзона 20 [28].Эти исследования демонстрируют, что изменения одной пары оснований в интроне могут резко влиять на включение экзона, нарушая сплайсосомное распознавание сайтов сплайсинга.

Экзонные мутации, нарушающие сплайсинг

Обычно считается, что болезнетворные миссенс-мутации нарушают функцию белка. Удивительно, но большое и растущее число примеров демонстрирует, что мутации в экзонах, кодирующих белок, могут иметь первичные болезнетворные эффекты, нарушая сплайсинг. Это происходит в результате мутаций, которые изменяют мотивы ESS или ESE.Спинальная мышечная атрофия (СМА) является одним из наиболее хорошо охарактеризованных примеров заболевания, вызванного экзонической мутацией, нарушающей сплайсинг. Белок выживания моторных нейронов (SMN) кодируется геном SMN1 и почти идентичным геном SMN2, созданным в результате дупликации гена. SMN необходим для сборки и метаболизма snRNP, и его потеря из-за делеций в SMN1 приводит к наиболее распространенной генетической причине младенческой смертности и заболевания, характеризующегося дегенерацией двигательных нейронов и прогрессирующим параличом.SMN2 не может компенсировать потерю SMN1 из-за молчаливой замены C на T в шестом нуклеотиде экзона 7, что способствует пропуску экзона и продукции укороченного, неактивного белка [29-31]. Две неэксклюзивные модели объясняют, как мутация способствует пропуску экзонов либо за счет приобретения ESS, либо за счет потери ESE. В модели усиления ESS мутация создает сайт связывания ESS для hnRNPA1, который функционирует как репрессор сплайсинга [32, 33], тогда как в модели потери ESE мутация разрушает ESE, связанный с активатором сплайсинга SF2/ASF. , белок SR [34, 35].Интересно, что мутантный экзон 7 SMN2 имеет высокое сходство последовательностей с ассоциированной с заболеванием областью гена ацил-КоА-дегидрогеназы со средней длиной цепи (MCAD) [36]. MCAD выполняет одну из начальных каталитических стадий в митохондриальном пути окисления жирных кислот, а дефицит этого фермента приводит к наиболее распространенному расстройству жирных кислот [37]. Молчащая мутация C на T была идентифицирована в экзоне 5 MCAD у нескольких пациентов с дефицитом MCAD в том же экзонном положении, что и замена пары оснований SMN2, шестой нуклеотид.Эта мутация разрушает предполагаемый сайт связывания ESE для SF2/ASF, что приводит к пропуску экзона и нонсенс-опосредованному распаду аберрантного транскрипта. Сверхэкспрессия SF2/ASF, но не других белков SR, сильно увеличивала включение экзона 5, предполагая, что связанная с заболеванием мутация ослабляет, но не полностью отменяет распознавание ESE. Когда предполагаемый ESE был заменен соответствующей последовательностью ESE из экзона 7 SMN1, включение экзона 5 MCAD было восстановлено. Напротив, когда для замены использовали разрушенный ESE из SMN2, экзон 5 MCAD оставался преимущественно пропущенным [36].Для правильного сплайсинга экзона 5 MCAD и экзона 7 SMN2 требуются сходные экзонные регуляторные последовательности, и нарушение этих элементов последовательности изменяет паттерн сплайсинга и служит основой заболевания.

Сплайсинг как генетический модификатор заболевания

Фенотипическая изменчивость является результатом изменений в экспрессии генов, включая индивидуальные различия в сплайсинге. Полиморфизмы или мутации, возникающие вблизи сайтов сплайсинга или внутри регуляторных последовательностей сплайсинга, могут изменять паттерны сплайсинга [4, 38].Эти изменения, в свою очередь, могут приводить к экспрессии различных вариантов мРНК, влияющих на предрасположенность к заболеванию и его тяжесть. Например, сплайсинг является генетическим модификатором двух сцепленных с Х-хромосомой нарушений метаболизма меди, болезни Менкеса (МД) и синдрома затылочного рога (СГЗ) [39]. Оба заболевания вызываются мутациями в гене ATP7A, кодирующем АТФазу, транспортирующую медь [40–42]. ATP7A использует энергию гидролиза АТФ для транспорта меди через поляризованные энтероциты (абсорбирующие клетки кишечника), повышая ее биодоступность для многочисленных клеточных процессов.В отсутствие функционального ATP7A дефицит меди возникает из-за плохого распределения меди в клетках организма [39]. Лица с MD страдают от неврологической дегенерации, дефектов соединительной ткани, характерных курчавых и ломких волос и смерти в раннем детстве. СГЯ представляет собой аллельную форму МД с более легкой симптоматикой, наиболее преобладающим признаком которой являются аномалии соединительной ткани [43, 44].

Было идентифицировано несколько сотен болезнетворных мутаций, которые приводят к нарушению функции ATP7A, и широко представлены мутации сайта сплайсинга [45, 46].Среди пациентов с МД преобладают мутации, происходящие в инвариантных динуклеотидах в 5′- и 3′-сайтах сплайсинга, которые отменяют распознавание экзонов сплайсосомой и устраняют или значительно снижают экспрессию правильного варианта сплайсинга. Напротив, более мягкий фенотип OHS возникает в результате мутаций, которые происходят в менее консервативных областях тех же сайтов сплайсинга. Это ослабляет, но не предотвращает распознавание экзонов, поэтому образуются как аномальные, так и правильно сплайсированные транскрипты. Низкий уровень функционального белка-транспортера достаточен для предотвращения тяжелого заболевания [47–49].Этот пример демонстрирует, как эффективность сплайсинга определяет тяжесть заболевания за счет различных мутаций сплайсинга в одном и том же гене.

Мутации, которые изменяют соотношение изоформ альтернативного сплайсинга

Для некоторых генов соотношение двух или более вариантов сплайсинга должно быть надлежащим образом сбалансировано в ответ на изменение клеточных условий. Антагонистическая регуляция между положительными и отрицательными факторами способствует этому тонкому контролю, и его нарушение может привести к заболеванию. Одним особенно хорошо охарактеризованным примером является лобно-височная деменция и паркинсонизм, связанные с хромосомой 17 (FDTP-17).FDTP-17 вызывается мутациями в гене MAPT, который кодирует тау, белок, участвующий в сборке и стабильности микротрубочек. Ряд мутаций, вызывающих заболевание, нарушают альтернативный сплайсинг экзона 10, в конечном итоге изменяя соотношение двух изоформ тау, содержащих либо три (3R), либо четыре (4R) повтора последовательностей связывания микротрубочек. Обнаружение того, что молчащие мутации в экзоне 10 вызывают заболевание, было первоначальным указанием на то, что первичный патогенный механизм включает влияние на сплайсинг, а не на изменение функции белка [50, 51].Для этих мутаций изменение соотношения 4R:3R из-за увеличения включения экзона 10 является причиной агрегации тау и начала заболевания [52].

В то время как экзон 10 MAPT представляет собой пример цис-действующих мутаций, которые нарушают баланс экспрессируемых изоформ, семейство белков Bcl-2 иллюстрирует, как различия в транс-действующей среде сплайсинга могут влиять на критический баланс между вариантами сплайсинга. Большинство членов семейства Bcl-2 подвергаются альтернативному сплайсингу с образованием изоформ, которые либо способствуют, либо предотвращают апоптоз [53].Относительные уровни продуктов сплайсинга имеют решающее значение для регуляции апоптоза, а дисбаланс этих продуктов оказывает важное влияние на возникновение и прогрессирование рака [54]. Один член этого семейства, Bcl-X, продуцирует две изоформы белка путем сплайсинга альтернативного 5′-сайта сплайсинга в первом кодирующем экзоне. Использование расположенного выше сайта сплайсинга создает более длинную изоформу Bcl-X _L с антиапоптотической функцией, тогда как использование расположенного ниже сайта сплайсинга дает более короткую изоформу сплайсинга Bcl-X _S с проапоптотической функцией.Детали механизма того, как каждая изоформа способствует своему апоптотическому ответу, неизвестны, однако ясно, что событие альтернативного сплайсинга создает два варианта сплайсинга с противоположной активностью, что указывает на то, что этот процесс регуляции РНК способен определять судьбу клетки [55]. Дисбаланс этих двух изоформ связан с несколькими видами рака; антиапоптотический Bcl-X _L активируется при множественной миеломе, мелкоклеточной карциноме легкого, а также при раке предстательной железы и молочной железы, где он связан с повышенным риском метастазирования [56–59].Проапоптотический Bcl-X _S подавляется в трансформированных клетках, но его принудительная сверхэкспрессия повышает чувствительность клеток рака молочной железы к химиотерапевтическим агентам [60]. Эти наблюдения указывают на изменение ядерной регуляторной среды, связанное с раком. Некоторые из факторов, которые могут влиять на сплайсинг при раке, были идентифицированы и описаны ниже.

Мутации в регуляторах альтернативного сплайсинга

В то время как болезнетворные мутации, действующие в цис-положении, влияют на сплайсинг одного гена, мутации, влияющие на компоненты механизма сплайсинга, создают потенциал для неправильного сплайсинга нескольких генов.Относительная редкость примеров серьезных мутаций с потерей функции в транс-действующих факторах может указывать на то, что мутации с широко распространенными последствиями являются летальными во время эмбрионального развития или в отдельных клетках. Однако есть несколько примеров заболеваний, возникающих в результате мутаций в генах, важных для сплайсинга, включая СМА, боковой амиотрофический склероз (БАС) и пигментный ретинит [1]. В случае СМА, в то время как SMN повсеместно необходим для сборки мяРНП, дефицит SMN при СМА преимущественно влияет на двигательные нейроны, что приводит к дегенерации двигательных нейронов.Интересно, что репертуар мяРНП был изменен на модели мышей СМА с дефицитом SMN и был связан с широко распространенными дефектами сплайсинга во многих тканях, что согласуется с ролью SMN в созревании мяРНП [61]. Повышенная чувствительность мотонейронов к дефициту SMN может отражать потребности нейрон-специфических пре-мРНК или специализированных функций или партнеров SMN в мотонейронах [1].

Считается, что нарушение других трансактивных регуляторов сплайсинга оказывает значительное влияние на сплайсинг.TDP-43, член семейства hnRNP, участвует в механизме муковисцидоза, где он связывается с повторяющимся элементом (UG) n в интроне 8 гена трансмембранного регулятора проводимости при муковисцидозе (CFTR), способствуя пропуску экзона 9. и снижение экспрессии функционального белка [62]. Более того, роль TDP-43 была обнаружена при некоторых нейродегенеративных заболеваниях, включая лобно-височную деменцию и БАС, когда белок аномально включается в убиквитинированные белковые агрегаты в цитоплазме нейронов и глиальных клеток [63, 64].Частичное истощение ядра и, следовательно, снижение ядерной функции может быть фактором, способствующим этим заболеваниям. Мутации в TDP-43, а также в другом РНК-связывающем белке, слитом в саркоме (FUS), недавно были идентифицированы как при семейных, так и при спорадических формах БАС [65, 66]. Идентификация вызывающих заболевание мутаций в TDP-43 и FUS убедительно свидетельствует о том, что аномалии сплайсинга и, возможно, другие события процессинга РНК вносят вклад в фенотип нейродегенерации. Важным следующим шагом является идентификация РНК-мишеней этих белков и их роли в функционировании и выживании двигательных нейронов [67].

Нестабильная экспансия нуклеотидных повторов

Короткие (≤10 нуклеотидов) повторяющиеся последовательности расположены по всему геному, и их экспансия за пределы патогенного порога ответственна за класс нарушений, называемых нарушениями микросателлитной экспансии [68]. Когда повторы расположены в открытой рамке считывания, экспансии приводят как к потере, так и к усилению функции белка, например, при болезни Гентингтона и некоторых типах спиноцеребеллярных атаксий. Однако, когда расширенные повторы возникают в некодирующих областях гена, заболевание может быть результатом не только потери функции белка, но и приобретения функции содержащей повторы РНК, транскрибируемой с расширенного аллеля.Наиболее хорошо охарактеризованным примером увеличения функции РНК в результате повторной экспансии является миотоническая дистрофия (DM). Это нервно-мышечное расстройство, возникающее у взрослых, характеризуется мультисистемными клиническими проявлениями, включая сердечные аритмии, атрофию скелетных мышц, катаракту, миотонию, резистентность к инсулину и нейропсихиатрическую дисфункцию [69].

Существует два типа СД, отличающихся последовательностью и локализацией распространения, но имеющих общий патогенетический механизм. СД 1 типа (СД 1) вызывается экспансией тринуклеотида CTG в 3′-нетранслируемой области гена DMPK [70, 71], в то время как обычно более мягкий СД 2 типа (СД 2) вызывается экспансией тетрануклеотида CTG, локализованной в первой интрон гена ZNF9 [72].Молекулярным признаком СД является накопление CUG- или CCUG-повторов РНК в ядерных очагах [72, 73]. Регулятор альтернативного сплайсинга MBNL1 обладает высоким сродством к расширенным CUG- и CCUG-repeat RNA и ко-локализуется с ядерными очагами, истощая MBNL1 из нуклеоплазмы [74]. Роль истощения MBNL1 при DM была продемонстрирована на линии мышей с нокаутом Mbnl1 , которые повторяли многие клинические признаки заболевания, включая миотонию, катаракту и аномалии скелетных мышц [75].Второй альтернативный регулятор сплайсинга, CUGBP1, аберрантно активируется в тканях сердца и скелетных мышц при DM1 [76, 77]. Повышающая регуляция CUGBP1 обусловлена опосредованным протеинкиназой C гиперфосфорилированием и стабилизацией CUGBP1, индуцированной CUG-repeat RNA [78]. Функциональная потеря MBNL1 и приобретение CUGBP1, как полагают, в первую очередь ответственны за широко распространенное нарушение регулируемых развитием событий альтернативного сплайсинга в тканях DM. Некоторые особенности заболевания могут быть напрямую связаны с неправильной регуляцией отдельных событий сплайсинга, включая миотонию и резистентность к инсулину.Миотония возникает из-за аберрантного включения экзона 7a мышечно-специфического хлоридного канала (CLNC1) у взрослых, что приводит к нонсенс-опосредованному распаду мРНК CLNC1 и снижению проводимости хлоридов в мышцах [79, 80]. Коррекция дефекта сплайсинга Clcn1 реверсировала фенотип миотонии в моделях мышей DM [81]. Инсулинорезистентность при СД прямо коррелирует со снижением включения экзона 11 инсулинового рецептора (ИР) и преимущественной экспрессией менее сигнальной изоформы ИР со сниженной чувствительностью к инсулину [77].Это мультисистемное заболевание демонстрирует широко распространенные последствия трансдоминантной мутации, влияющей на регуляцию альтернативного сплайсинга.

Сплайсинг при раке

Обычно обнаруживается, что различные варианты сплайсинга преобладают в раковой ткани по сравнению с нормальной окружающей тканью. Изменение сплайсинга может быть результатом мутаций внутри интронных или экзонных элементов сплайсинга в генах, связанных с раком, таких как онкогены или супрессоры опухоли. Однако во многих случаях аберрантно сплайсированные гены не мутируют, что указывает на то, что дефекты связаны с изменением ядерного окружения, которое регулирует выбор сайта сплайсинга [82].В последнее время высокопроизводительное секвенирование транскриптома раковых клеток привело к идентификации химер транскриптов между соседними генами, называемых сквозными считываниями, потенциально из-за транс-сплайсинга или ко-транскрипции и межгенного сплайсинга [83]. Будущая работа должна определить механизм, ответственный за формирование сквозных прочтений, и их причинную роль, если таковая имеется, при раке. Актуальность сплайсинга для рака поднимает несколько вопросов, в том числе: i) инициируют ли изменения сплайсинга и/или способствуют прогрессированию рака, ii) увеличивают ли изменения сплайсинга онкогенный потенциал белков, экспрессируемых из этих вариантов, и iii) может ли альтернативный сплайсинг сигнатуру можно использовать для определения подтипов рака, прогнозирования клинического исхода или помощи в определении наиболее эффективных методов лечения.Роль сплайсинга в развитии, диагностике и лечении рака была рассмотрена в нескольких превосходных обзорах [84, 85].

Цис-действующие мутации в опухолевых супрессорах и онкогенах

Наиболее задокументированные примеры роли сплайсинга в развитии рака включают изменения в известных опухолевых супрессорах и онкогенах. KLF6, фактор транскрипции цинковых пальцев типа Круппеля, является супрессором опухоли, который ингибирует рост клеток посредством транс-активации ингибитора циклин-зависимой киназы p21 и через p21-независимые механизмы [86-89].Вариант сплайсинга KLF6, KLF6-SV1, генерируется альтернативным 5′-сайтом сплайсинга в экзоне 2, продуцирующим изоформу белка, в которой отсутствуют ДНК-связывающие домены цинковых пальцев, но сохраняется большая часть активационного домена [90]. Следовательно, KLF6-SV1 противодействует функции KLF6 дикого типа доминантно-негативным образом, способствуя пролиферации и миграции клеток [91]. Ассоциированный с раком предстательной железы однонуклеотидный полиморфизм вблизи границы интрон-экзон создает сайт связывания для SR-белка SRp40, что приводит к повышенной экспрессии изоформы KLF6-SV1 [92].Связь этого полиморфизма и рака предстательной железы предполагает, что измененный сплайсинг и сверхэкспрессия KLF6-SV1 приводят к повышенному риску рака. Сверхэкспрессия KLF6-SV1 in vivo ускоряет прогрессирование и метастазирование рака предстательной железы, тогда как его нокдаун с помощью РНКи индуцирует апоптоз и снижает рост опухоли [93]. В совокупности эти исследования демонстрируют потенциальную роль онкогенного варианта сплайсинга KLF6-SV1 в развитии рака. Другим интересным примером, связывающим сплайсинг опухолевых супрессоров с раком, является локус гена CDKN2A, который кодирует два опухолевых супрессора, p14 _ARF и p16 _INK4a, с альтернативными рамками считывания.CDKN2A является локусом с высоким риском образования меланомы из-за потери p14 _ARF и p16 _INK4a [94]. В семье с меланомами, нейрофибромами и множественными диспластическими невусами была обнаружена новая мутация сайта сплайсинга в акцепторном сайте сплайсинга интрона 1, которая способствует пропуску экзона 2 как в транскриптах p14 _ARF, так и в транскриптах p16 _INK4a [95]. . Инактивация обоих опухолевых супрессоров может иметь комбинированные эффекты в развитии этих заболеваний.

Рецепторная тирозинкиназа KIT представляет собой пример протоонкогена, активируемого аберрантным сплайсингом. Мутации с усилением функции KIT были зарегистрированы в желудочно-кишечных стромальных опухолях (GIST) и достаточны для развития GIST. Небольшие делеции, охватывающие 3′-сайт сплайсинга интрона 10, были идентифицированы при множественных ГИСО [96, 97]. Удивительно, но эта делеция не приводит к пропуску экзона 11, а скорее создает новый внутриэкзонный 3′-сайт сплайсинга в экзоне 11. Удаленная область имеет решающее значение для ингибирования активности киназы KIT в отсутствие лиганда и структурного анализа нового Вариант сплайсинга KIT указывает на то, что киназа принимает конститутивно активную конформацию [96].Эти данные позволяют предположить, что аберрантный сплайсинг пре-мРНК протоонкогена KIT может играть ключевую роль в развитии ГИСО.

Трансактные изменения при раке, влияющие на сплайсинг

Белки SR контролируют события альтернативного сплайсинга в протоонкогенах и генах-супрессорах опухолей, часто модифицируя их клеточную активность. Многие белки SR активируются в опухолях, о чем свидетельствуют высокие уровни SRp20, SF2/ASF и SC35 при раке яичников [98] и SF2/ASF в опухолях толстой кишки, щитовидной железы, тонкой кишки, почек и легких [99]. ].Недавнее исследование показало, что сверхэкспрессия SF2/ASF может трансформировать иммортализованные клетки, а клетки, экспрессирующие SF2/ASF, являются канцерогенными у голых мышей. Трансформированный фенотип этих клеток и клеточная линия рака легкого, проявляющая повышающую регуляцию SF2/ASF, может быть обращена вспять с помощью shRNA-опосредованного нокдауна SF2/ASF, что указывает на то, что регуляторы сплайсинга действительно могут действовать как онкогены [99]. SF2/ASF изменяет сплайсинг опухолевого супрессора BIN1, который связывает и подавляет онкоген c-Myc. Экзон 12A BIN1, включение которого увеличивается под действием SF2/ASF, нарушает связывание Myc и отменяет его супрессорную функцию опухоли [100].SF2/ASF также индуцирует онкогенные изоформы киназ MNK2 и S6K1 и тирозинкиназный рецептор RON [99, 101]. Важно отметить, что SF2/ASF-индуцированная изоформа S6K1 достаточна для трансформации клеток, демонстрируя эффективность транс-действующих изменений при раке [99]. Изменения в экспрессии дополнительных факторов сплайсинга задокументированы при развитии и прогрессировании рака, но вызываемые ими дефекты сплайсинга и их связь с клеточной трансформацией еще предстоит выяснить [82].

Новые терапевтические подходы к заболеваниям, связанным с неправильным сплайсингом

Низкие молекулы

Активность факторов, непосредственно регулирующих альтернативный сплайсинг, модулируется в ответ на различные клеточные сигнальные пути и обычно включает посттрансляционные модификации.Небольшие молекулы, которые либо стимулируют, либо ингибируют эти сигнальные события, могут значительно изменять паттерны сплайсинга подмножества транскриптов [102]. Наиболее задокументированной посттрансляционной модификацией, влияющей на сплайсинг, является фосфорилирование белков SR. Состояние фосфорилирования белка SR контролирует множество особенностей его функции, что в конечном итоге влияет на его способность усиливать распознавание экзонов [103]. GSK3 является одной из нескольких киназ, которые фосфорилируют белки SR, и, следовательно, ингибирование GSK3 может изменять регулируемые SR события сплайсинга.Белки SR регулируют включение тау-экзона 10, неправильный сплайсинг которого может вызывать FTDP-17. Ингибиторы низкомолекулярных киназ против GSK3 восстанавливают включение тау-экзона 10, иллюстрируя способность малых молекул изменять выбор сайта сплайсинга и потенциально лечить заболевание [104]. Недостатком этого подхода является возможность многочисленных нецелевых эффектов. Ингибирование GSK3 будет влиять на несколько белков SR и их соответствующие мишени. Кроме того, GSK3 имеет множество субстратов, включая метаболические, сигнальные и структурные белки [105].Дальнейшее развитие низкомолекулярных модуляторов сплайсинга будет зависеть от того, насколько хорошо удастся оптимизировать специфичность эффектов.

Антисмысловые олигонуклеотиды

Короткие антисмысловые олигонуклеотиды (AON), комплементарные определенным областям в целевых пре-мРНК, используются в различных подходах к обращению или обходу патологических процессов: (i) способствуют пропуску экзонов путем блокирования 5′- и/или 3′-сплайсинга сайты, (ii) способствуют пропуску или включению экзона, соответственно, путем блокирования связывания родственных факторов с энхансерами или супрессорами сплайсинга, (iii) способствуют деградации мутантных транскриптов и (iv) предотвращают вредные взаимодействия между белками и патогенной РНК (4).Немодифицированный ДНК AON, гибридизованный с РНК, будет индуцировать деградацию РНК, которая спарена с ДНК, с помощью рибонуклеазной РНКазы H, которая экспрессируется повсеместно. Функциональность АОН может быть изменена химическими модификациями, препятствующими активации РНКазы Н [106]. Модифицированные AON, нацеленные на определенные области пре-мРНК, используются для предотвращения доступа к факторам, которые распознают определенные цис-элементы. Например, AON, которые связываются с сайтами сплайсинга, вызывают пропуск экзонов, и этот подход успешно применяется для восстановления рамки считывания мутировавших генов.

Терапия на основе антисмысловых олигонуклеотидов (AON)

Модифицированные AON, которые избегают опосредованной РНКазой H деградации пре-мРНК-мишеней, могут модулировать сплайсинг несколькими способами путем A) связывания с сайтами сплайсинга, B) энхансерных элементов сплайсинга или C) сайленсера сплайсинга элементы и, следовательно, отменяют контроль соответствующих регуляторных белков сплайсинга. D) АОН, предназначенные для связывания и деградации целевой пре-мРНК с помощью эндогенной РНКазы Н, могут блокировать экспрессию потенциально вредных мутантных мРНК. E) AON, которые связывают патогенную РНК, могут предотвращать взаимодействие с РНК-связывающими белками, вызывая высвобождение как белков, так и РНК.

Одним из примеров применения в клинической практике является мышечная дистрофия Дюшенна (МДД), нервно-мышечное заболевание, при котором две трети мутаций представляют собой делеции в массивном (2 Мб) гене дистрофина, продуцирующем мРНК, выходящие за пределы рамки, что приводит к сильная потеря функции. Два наблюдения показали, что сохранение рамки считывания, несмотря на внутренние делеции, будет производить частично функциональный белок. Первым было наблюдение редких экспрессирующих дистрофин скелетных мышечных волокон в мышечной ткани МДД, которые, как считается, возникают в результате аберрантного сплайсинга, приводящего к пропуску экзона и экспрессии внутрикаркасного белка, содержащего внутренние делеции [107, 108].Во-вторых, было осознание того, что более легкая мышечная дистрофия Беккера (МДБ) вызывается делециями дистрофина, которые сохраняют открытую рамку считывания. Эти наблюдения подтвердили идею о том, что внутрирамочные делеции, продуцирующие частично функциональный белок, могут снизить тяжесть МДД. АОН, направленные на сайты сплайсинга, которые восстанавливают рамку считывания дистрофина путем индуцированного пропуска выбранных экзонов, были успешно применены у пациентов с МДД [109, 110]. В этих первоначальных исследованиях AON доставляются путем прямой инъекции в ткань скелетных мышц, и клинические испытания для системной доставки продолжаются (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/{«type»:»клиническое испытание»,»attrs»:{«text»:»NCT00844597″,»term_id»:»NCT00844597″}}NCT00844597).

Другое применение AON было разработано в качестве терапевтической стратегии для лечения DM1. Текущая модель патогенеза DM1 заключается в том, что увеличенные повторы CUG приводят к приобретению функции токсической РНК. В двух недавних исследованиях использовали модифицированные CAG-повторы AON для гибридизации с CUG-повторами и разрушения РНК-белковых комплексов, которые собираются на CUG-повторах, содержащих РНК, в культивируемых клетках от людей с DM1 и в моделях мышей с DM1 [111, 112].CAG AONs нейтрализовали токсическую РНК, снижая уровень РНК, содержащей повторы CUG, и разрушая ядерные очаги, высвобождая секвестрированные MBNL и обеспечивая транспорт мутантной РНК в цитоплазму [112]. Основным преимуществом AON является способность нацеливаться на определенные последовательности, преодолевая препятствие специфичности мишени, возникающее при использовании небольших молекул для модуляции сплайсинга. Вопросы для AON как терапевтического подхода включают эффективную доставку в соответствующие ткани и продолжительность эффекта.Несмотря на эти проблемы, AON остаются перспективным приложением для научных исследований и клинической терапии.

Резюме

Альтернативный сплайсинг представляет собой хорошо скоординированный процесс, который опирается на комбинацию положительных и отрицательных факторов, интронных и экзонных элементов последовательности, а также временных и пространственных сигнальных путей для надлежащего контроля. Мутации, которые нарушают любую из этих критических особенностей либо в цис-, либо в транс-положении, могут изменять паттерны сплайсинга одного или нескольких транскриптов, нарушая продукцию или функции кодируемых белков.Задокументировано большое количество заболеваний, связанных со сплайсингом; однако это число, вероятно, существенно занижено, потому что влияние мутаций на сплайсинг часто не рассматривается как основная причина заболевания. Полное понимание кода сплайсинга, а также факторов, которые расшифровывают код, позволит точно предсказать, какие нуклеотидные изменения влияют на сплайсинг, и идентифицировать заболевания, для которых измененный сплайсинг является основным дефектом. Модуляция сплайсинга обеспечивает мощный терапевтический подход либо к устранению основной причины заболевания, либо к обходу болезненного процесса в направлении молекулярной нормальности.

Сноски

Конфликта интересов нет

Ссылки

2. Lopez-Bigas N, Audit B, Ouzounis C, Parra G, Guigo R. Являются ли мутации сплайсинга наиболее частой причиной наследственных заболеваний? ФЭБС лат. 2005; 579: 1900–1903. [PubMed] [Google Scholar]3. Пан Кью, Шай О, Ли Л.Дж., Фрей Б.Дж., Бленкоу Б.Дж. Глубокое исследование сложности альтернативного сплайсинга в транскриптоме человека с помощью высокопроизводительного секвенирования. Нат Жене. 2008;40:1413–1415. [PubMed] [Google Scholar]4. Ван Э.Т., Сандберг Р., Луо С., Хребтукова И., Чжан Л., Майр С. и соавт.Альтернативная регуляция изоформ в транскриптомах тканей человека. Природа. 2008; 456: 470–476. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]5. Валь М.К., Уилл К.Л., Лурманн Р. Сплайсосома: принципы проектирования динамической машины RNP. Клетка. 2009; 136: 701–718. [PubMed] [Google Scholar]6. Ван З, Бердж CB. Регулирование сплайсинга: от перечня элементов регулирования до интегрированного кода сплайсинга. РНК. 2008; 14:802–813. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]7. Пандит С., Ван Д., Фу С.Д. Функциональная интеграция механизмов транскрипции и процессинга РНК.Curr Opin Cell Biol. 2008; 20: 260–265. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]8. Дрейфус Г., Чой Ю.Д., Адам С.А. Характеристика гетерогенных ядерных РНК-белковых комплексов in vivo с моноклональными антителами. Мол Селл Биол. 1984; 4: 1104–1114. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]9. Smith CW, Valcarcel J. Альтернативный сплайсинг пре-мРНК: логика комбинаторного контроля. Тенденции биохимических наук. 2000; 25: 381–388. [PubMed] [Google Scholar] 10. Кравчак М., Томас Н.С., Хундризер Б., Морт М., Виттиг М., Хампе Дж. и др.Замены одиночных пар оснований в экзон-интронных соединениях генов человека: природа, распространение и последствия для сплайсинга мРНК. Хум Мутат. 2007; 28: 150–158. [PubMed] [Google Scholar] 11. Чжун С, Лю Дж. Р., Кайл Дж. В., Хэнк Д. А., Агню В. С. Профиль альтернативного сплайсинга РНК и вариации транскрипта CACNA1H, гена-кандидата Т-канала человека для идиопатических генерализованных эпилепсий. Хум Мол Жене. 2006; 15:1497–1512. [PubMed] [Google Scholar] 13. Уле Дж., Уле А., Спенсер Дж., Уильямс А., Ху Дж.С., Клайн М. и др.Nova регулирует сплайсинг, специфичный для мозга, для формирования синапса. Нат Жене. 2005; 37: 844–852. [PubMed] [Google Scholar] 14. Kalsotra A, Xiao X, Ward AJ, Castle JC, Johnson JM, Burge CB и др. Постнатальное переключение белков CELF и MBNL перепрограммирует альтернативный сплайсинг в развивающемся сердце. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105:20333–20338. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]15. Бленкоу Б.Дж., Ахмад С., Ли Л.Дж. Высокопроизводительное секвенирование текущего поколения: углубление понимания транскриптомов млекопитающих.Гены Дев. 2009; 23:1379–1386. [PubMed] [Google Scholar] 16. Кравчак М., Рейсс Дж., Купер Д.Н. Мутационный спектр замен одиночных пар оснований в соединениях сплайсинга мРНК генов человека: причины и последствия. Хам Жене. 1992; 90:41–54. [PubMed] [Google Scholar] 17. Фаустино Н.А., Купер Т.А. Сплайсинг пре-мРНК и болезни человека. Гены Дев. 2003; 17: 419–437. [PubMed] [Google Scholar] 19. Ван Г.С., Купер Т.А. Сплайсинг при болезни: нарушение кода сплайсинга и механизма декодирования. Нат Рев Жене.2007; 8: 749–761. [PubMed] [Google Scholar] 20. Рубин Б.Я., Андерсон С.Л. Молекулярная основа семейной дизавтономии: обзор, новые открытия и последствия для направленной терапии. Нейромолекулярная мед. 2008; 10: 148–156. [PubMed] [Google Scholar] 21. Хоукс Н.А., Отеро Г., Винклер Г.С., Маршалл Н., Дахмус М.Е., Краппманн Д. и соавт. Очистка и характеристика комплекса удлинителей человека. Дж. Биол. Хим. 2002; 277:3047–3052. [PubMed] [Google Scholar] 22. Отеро Г., Феллоуз Дж., Ли Ю., де Биземон Т., Дирак А.М., Густафссон К.М. и др.Удлинитель, мультисубъединичный компонент нового холофермента РНК-полимеразы II для удлинения транскрипции. Мол Ячейка. 1999; 3: 109–118. [PubMed] [Google Scholar] 23. Close P, Hawkes N, Cornez I, Creppe C, Lambert CA, Rogister B, et al. Нарушение транскрипции и дефекты миграции клеток в клетках с истощением элонгаторов: значение для семейной дизавтономии. Мол Ячейка. 2006; 22: 521–531. [PubMed] [Google Scholar] 24. Андерсон С.Л., Коли Р., Дейли И.В., Кичула Э.А., Рорк М.Дж., Вольпи С.А. и соавт. Семейная дисавтономия вызывается мутациями гена IKAP.Am J Hum Genet. 2001; 68: 753–758. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]25. Slaugenhaupt SA, Blumenfeld A, Gill SP, Leyne M, Mull J, Cuajungco MP, et al. Тканеспецифическая экспрессия сплайсинговой мутации в гене IKBKAP вызывает семейную дисавтономию. Am J Hum Genet. 2001; 68: 598–605. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]26. Cuajungco MP, Leyne M, Mull J, Gill SP, Lu W, Zagzag D, et al. Тканеспецифическое снижение эффективности сплайсинга IKBKAP из-за основной мутации, связанной с семейной дисавтономией.Am J Hum Genet. 2003; 72: 749–758. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]27. Ibrahim EC, Hims MM, Shomron N, Burge CB, Slaugenhaupt SA, Reed R. Слабое определение экзона 20 IKBKAP приводит к аберрантному сплайсингу при семейной дисавтономии. Хум Мутат. 2007; 28:41–53. [PubMed] [Google Scholar] 28. Кармель И., Тал С., Виг И., Аст Г. Сравнительный анализ выявляет зависимости между положениями 5′-сайтов сплайсинга. РНК. 2004; 10: 828–840. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]29. Лорсон С.Л., Андрофи Э.Дж. Экзонный энхансер необходим для включения основного экзона в SMA-определяющий ген SMN.Хум Мол Жене. 2000; 9: 259–265. [PubMed] [Google Scholar] 30. Lorson CL, Hahnen E, Androphy EJ, Wirth B. Единственный нуклеотид в гене SMN регулирует сплайсинг и отвечает за спинальную мышечную атрофию. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96:6307–6311. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]31. Monani UR, Lorson CL, Parsons DW, Prior TW, Androphy EJ, Burghes AH, et al. Разница в один нуклеотид, которая изменяет паттерны сплайсинга, отличает ген SMA SMN1 от копии гена SMN2. Хум Мол Жене.1999; 8: 1177–1183. [PubMed] [Google Scholar] 32. Кашима Т., Мэнли Дж.Л. Отрицательный элемент в экзоне 7 SMN2 ингибирует сплайсинг при спинальной мышечной атрофии. Нат Жене. 2003; 34: 460–463. [PubMed] [Google Scholar] 33. Касима Т., Рао Н., Дэвид С.Дж., Мэнли Дж.Л. hnRNP A1 функционирует со специфичностью в подавлении сплайсинга экзона 7 SMN2. Хум Мол Жене. 2007; 16:3149–3159. [PubMed] [Google Scholar] 34. Картеньи Л., Гастингс М.Л., Каларко Дж.А., де Станчина Э., Крайнер А.Р. Детерминанты сплайсинга экзона 7 в генах спинальной мышечной атрофии, SMN1 и SMN2.Am J Hum Genet. 2006; 78: 63–77. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]35. Картеньи Л., Крайнер А.Р. Разрушение SF2/ASF-зависимого экзонного энхансера сплайсинга в SMN2 вызывает спинальную мышечную атрофию в отсутствие SMN1. Нат Жене. 2002; 30: 377–384. [PubMed] [Google Scholar] 36. Нильсен К.Б., Соренсен С., Картеньи Л., Коридон Т.Дж., Доктор Т.К., Шредер Л.Д. и соавт. По-видимому, нейтральные полиморфные варианты могут придавать иммунитет к мутациям, инактивирующим сплайсинг: синонимичный SNP в экзоне 5 MCAD защищает от вредных мутаций в фланкирующем экзонном энхансере сплайсинга.Am J Hum Genet. 2007; 80: 416–432. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]37. Компаре М., Риццо В.Б. Нарушения окисления митохондриальных жирных кислот. Семин Педиатр Нейрол. 2008; 15: 140–149. [PubMed] [Google Scholar] 38. Nembaware V, Lupindo B, Schouest K, Spillane C, Scheffler K, Seoighe C. Полногеномное исследование аллель-специфического сплайсинга у людей. Геномика BMC. 2008; 9:265. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]39. де Би П., Мюллер П., Вейменга С., Кломп Л.В. Молекулярный патогенез болезней Вильсона и Менкеса: корреляция мутаций с молекулярными дефектами и фенотипами заболеваний.J Med Genet. 2007; 44: 673–688. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]40. Vulpe C, Levinson B, Whitney S, Packman S, Gitschier J. Выделение гена-кандидата для болезни Менкеса и доказательство того, что он кодирует АТФазу, транспортирующую медь. Нат Жене. 1993;3:7–13. [PubMed] [Google Scholar]41. Челли Дж., Тумер З., Тоннесен Т., Петтерсон А., Исикава-Бруш И., Томмеруп Н. и др. Выделение гена-кандидата болезни Менкеса, который кодирует потенциальный белок, связывающий тяжелые металлы. Нат Жене. 1993; 3:14–19.[PubMed] [Google Scholar]42. Мерсер Дж. Ф., Ливингстон Дж., Холл Б., Пейнтер Дж. А., Беги С., Чандрасекхараппа С. и др. Выделение частичного гена-кандидата на болезнь Менкеса путем позиционного клонирования. Нат Жене. 1993; 3: 20–25. [PubMed] [Google Scholar]43. Байерс П.Х., Сигел Р.К., Холбрук К.А., Нараянан А.С., Борнштейн П., Холл Дж.Г. X-сцепленный кожный лакса: нарушение образования поперечных связей в коллагене из-за снижения активности лизилоксидазы. N Engl J Med. 1980; 303: 61–65. [PubMed] [Google Scholar]44. Лазофф С.Г., Рыбак Дж.Дж., Паркер Б.Р., Луццатти Л.Скелетная дисплазия, затылочные рога, диарея и обструктивная уропатия — новый наследственный синдром. Врожденные дефекты Orig Artic Ser. 1975; 11: 71–74. [PubMed] [Google Scholar]45. Хси Г., Кокс Д.В. Сравнение спектров мутаций при болезни Менкеса и болезни Вильсона. Хам Жене. 2004; 114:165–172. [PubMed] [Google Scholar]46. Tumer Z, Moller LB, Horn N. Спектр мутаций ATP7A, гена, дефектного при болезни Менкеса. Adv Exp Med Biol. 1999; 448:83–95. [PubMed] [Google Scholar]47. Дас С., Левинсон Б., Вулпе С., Уитни С., Гитшир Дж., Пакман С.Сходные мутации сплайсинга гена АТФазы, транспортирующей медь, Menkes/mottled при синдроме затылочного рога и пятнистой мыши. Am J Hum Genet. 1995; 56: 570–576. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]48. Калер С.Г., Галло Л.К., Прауд В.К., Перси А.К., Марк Ю., Сегал Н.А. и др. Синдром затылочного рога и легкий фенотип Менкеса, связанные с мутациями сайта сплайсинга в локусе MNK. Нат Жене. 1994; 8: 195–202. [PubMed] [Google Scholar]49. Моллер Л.Б., Тумер З., Лунд С., Петерсен С., Коул Т., Хануш Р. и соавт.Сходные мутации сайта сплайсинга гена ATP7A приводят к различным фенотипам: классической болезни Менкеса или синдрому затылочного рога. Am J Hum Genet. 2000;66:1211–1220. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]50. Д’Суза И., Пуркай П., Хонг М., Ночлин Д., Ли В.М., Берд Т.Д. и др. Мутации гена Missense и молчащего тау вызывают лобно-височную деменцию с паркинсонизмом по типу хромосомы 17, воздействуя на несколько альтернативных регуляторных элементов сплайсинга РНК. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96:5598–5603.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]51. Хонг М., Жукарева В., Фогельсберг-Рагалья В., Всолек З., Рид Л., Миллер Б.И. и соавт. Мутационно-специфические функциональные нарушения в различных изоформах тау наследственного FTDP-17. Наука. 1998; 282:1914–1917. [PubMed] [Google Scholar]53. Акгуль С., Молдинг Д.А., Эдвардс С.В. Альтернативный сплайсинг генов, связанных с Bcl-2: функциональные последствия и потенциальное терапевтическое применение. Cell Mol Life Sci. 2004; 61: 2189–2199. [PubMed] [Google Scholar]54. Окада Х, Мак Т.В.Пути апоптотической и неапоптотической гибели опухолевых клеток. Нат Рев Рак. 2004; 4: 592–603. [PubMed] [Google Scholar]55. Бойсе Л.Х., Гонсалес-Гарсия М., Постема К.Э., Дин Л., Линдстен Т., Турка Л.А. и соавт. bcl-x, родственный bcl-2 ген, который функционирует как доминирующий регулятор апоптотической гибели клеток. Клетка. 1993; 74: 597–608. [PubMed] [Google Scholar]56. Краевска М., Краевски С., Эпштейн Дж. И., Шабайк А., Соважот Дж., Сонг К. и др. Иммуногистохимический анализ экспрессии bcl-2, bax, bcl-X и mcl-1 при раке предстательной железы.Ам Джей Патол. 1996; 148: 1567–1576. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]57. Олопаде О.И., Адеянджу М.О., Сафа А.Р., Хагос Ф., Мик Р., Томпсон С.Б. и др. Сверхэкспрессия белка BCL-x при первичном раке молочной железы связана с высокой степенью злокачественности опухоли и узловыми метастазами. Рак J Sci Am. 1997; 3: 230–237. [PubMed] [Google Scholar]58. Рив Дж.Г., Сюн Дж., Морган Дж., Блихен Н.М. Экспрессия генов, регулирующих апоптоз, в клеточных линиях опухоли легкого: связь с экспрессией p53 и связь с приобретенной лекарственной устойчивостью.Бр Дж Рак. 1996; 73: 1193–1200. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]59. Tu Y, Renner S, Xu F, Fleishman A, Taylor J, Weisz J, et al. Экспрессия BCL-X при множественной миеломе: возможный индикатор химиорезистентности. Рак Рез. 1998; 58: 256–262. [PubMed] [Google Scholar] 60. Сумантран В.Н., Иаловега М.В., Нуньес Г., Кларк М.Ф., Вича М.С. Сверхэкспрессия Bcl-XS повышает чувствительность клеток MCF-7 к апоптозу, индуцированному химиотерапией. Рак Рез. 1995;55:2507–2510. [PubMed] [Google Scholar]61. Чжан З., Лотти Ф., Диттмар К., Юнис И., Ван Л., Касим М. и др.Дефицит SMN вызывает тканеспецифические нарушения в репертуаре snRNAs и распространенные дефекты сплайсинга. Клетка. 2008; 133: 585–600. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]62. Буратти Э., Дорк Т., Зуккато Э., Пагани Ф., Романо М., Баралле Ф.Е. Ядерный фактор TDP-43 и белки SR способствуют пропуску экзона 9 CFTR in vitro и in vivo. EMBO J. 2001; 20: 1774–1784. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]63. Араи Т., Хасегава М., Акияма Х., Икеда К., Нонака Т., Мори Х. и др. TDP-43 является компонентом убиквитин-позитивных тау-негативных включений при лобно-височной долевой дегенерации и боковом амиотрофическом склерозе.Biochem Biophys Res Commun. 2006; 351: 602–611. [PubMed] [Google Scholar]64. Нейманн М., Сампату Д.М., Квонг Л.К., Труакс А.С., Миксеньи М.С., Чоу Т.Т. и соавт. Убиквитинированный TDP-43 при лобно-височной долевой дегенерации и боковом амиотрофическом склерозе. Наука. 2006; 314:130–133. [PubMed] [Google Scholar]65. Квятковски Т.Дж., мл., Боско Д.А., Леклерк А.Л., Тамразян Э., Вандербург Ч.Р., Расс С. и соавт. Мутации в гене FUS/TLS на хромосоме 16 вызывают семейный боковой амиотрофический склероз. Наука. 2009; 323:1205–1208.[PubMed] [Google Scholar]66. Вэнс С., Рогель Б., Хортобаги Т., Де Вос К.Дж., Нишимура А.Л., Сридхаран Дж. и др. Мутации в FUS, белке процессинга РНК, вызывают семейный боковой амиотрофический склероз 6 типа. Наука. 2009; 323:1208–1211. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]68. Гэтчел Дж. Р., Зогби Х.И. Болезни нестабильной повторной экспансии: механизмы и общие принципы. Нат Рев Жене. 2005; 6: 743–755. [PubMed] [Google Scholar]69. Харпер П.С., Брук Дж.Д., Ньюман Э. Миотоническая дистрофия. 3-е изд. Лондон; Нью-Йорк: У.Б. Сондерс; 2001. [Google Scholar] 70. Махадеван М., Цилфидис С., Сабурин Л., Шутлер Г., Амемия С., Янсен Г. и др. Мутация миотонической дистрофии: нестабильный повтор CTG в 3′-нетранслируемой области гена. Наука. 1992; 255:1253–1255. [PubMed] [Google Scholar]71. Шелбурн П., Джонсон К. Миотоническая дистрофия: еще один случай слишком большого количества повторов? Хум Мутат. 1992; 1: 183–189. [PubMed] [Google Scholar]72. Liquori CL, Ricker K, Moseley ML, Jacobsen JF, Kress W, Naylor SL, et al. Миотоническая дистрофия 2 типа, вызванная экспансией CCTG в интроне 1 ZNF9.Наука. 2001; 293:864–867. [PubMed] [Google Scholar]73. Дэвис Б.М., МакКаррах М.Е., Танеджа К.Л., Сингер Р.Х., Хаусман Д.Э. Экспансия тринуклеотидного повтора CUG в 3′-нетранслируемой области транскриптов протеинкиназы миотонической дистрофии приводит к удержанию транскриптов в ядре. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997; 94:7388–7393. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]74. Lin X, Miller JW, Mankodi A, Kanadia RN, Yuan Y, Moxley RT, et al. Нарушение MBNL1-зависимых постнатальных переходов сплайсинга при миотонической дистрофии.Хум Мол Жене. 2006;15:2087–2097. [PubMed] [Google Scholar]75. Канадия Р.Н., Джонстон К.А., Манкоди А., Лунгу С., Торнтон К.А., Эссон Д. и др. Модель нокаута мышечной слепоты для миотонической дистрофии. Наука. 2003; 302:1978–1980. [PubMed] [Google Scholar]76. Dansithong W, Paul S, Comai L, Reddy S. MBNL1 является основной детерминантой формирования фокуса и аберрантного сплайсинга рецептора инсулина при СД1. Дж. Биол. Хим. 2005; 280:5773–5780. [PubMed] [Google Scholar]77. Савкур Р.С., Филипс А.В., Купер Т.А. Аберрантная регуляция альтернативного сплайсинга рецепторов инсулина связана с резистентностью к инсулину при миотонической дистрофии.Нат Жене. 2001; 29:40–47. [PubMed] [Google Scholar]78. Куюмку-Мартинес Н.М., Ван Г.С., Купер Т.А. Повышенные устойчивые уровни CUGBP1 при миотонической дистрофии 1 обусловлены PKC-опосредованным гиперфосфорилированием. Мол Ячейка. 2007; 28:68–78. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]79. Шарле Б.Н., Савкур Р.С., Сингх Г., Филипс А.В., Грайс Э.А., Купер Т.А. Потеря специфического для мышц хлоридного канала при миотонической дистрофии 1 типа из-за неправильной регуляции альтернативного сплайсинга. Мол Ячейка. 2002; 10:45–53. [PubMed] [Google Scholar]80.Манкоди А., Такахаши М.П., Цзян Х., Бек С.Л., Бауэрс В.Дж., Моксли Р.Т. и др. Расширенные повторы CUG запускают аберрантный сплайсинг пре-мРНК хлоридного канала ClC-1 и повышенную возбудимость скелетных мышц при миотонической дистрофии. Мол Ячейка. 2002; 10:35–44. [PubMed] [Google Scholar]81. Wheeler TM, Lueck JD, Swanson MS, Dirksen RT, Thornton CA. Коррекция сплайсинга ClC-1 устраняет хлоридную каналопатию и миотонию в мышиных моделях миотонической дистрофии. Джей Клин Инвест. 2007; 117:3952–3957. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]83.Махер К.А., Кумар-Синха С., Цао Х., Кальяна-Сундарам С., Хан Б., Цзин Х и др. Секвенирование транскриптома для обнаружения слияния генов при раке. Природа. 2009; 458:97–101. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]84. Сребров А., Корнблихтт А.Р. Связь между сплайсингом и раком. Дж. Клеточные науки. 2006; 119: 2635–2641. [PubMed] [Google Scholar]85. Венейблс Дж. П. Несбалансированный альтернативный сплайсинг и его значение при раке. Биоэссе. 2006; 28: 378–386. [PubMed] [Google Scholar]86. Benzeno S, Narla G, Allina J, Cheng GZ, Reeves HL, Bank MS, et al.Ингибирование циклинзависимой киназы белком-супрессором опухоли KLF6 посредством взаимодействия с циклином D1. Рак Рез. 2004; 64: 3885–3891. [PubMed] [Google Scholar]87. Ито Г., Утияма М., Кондо М., Мори С., Усами Н., Маэда О. и др. Круппелеподобный фактор 6 часто подавляется и индуцирует апоптоз в клетках немелкоклеточного рака легкого. Рак Рез. 2004;64:3838–3843. [PubMed] [Google Scholar]88. Narla G, Heath KE, Reeves HL, Li D, Giono LE, Kimmelman AC, et al. KLF6, ген-кандидат супрессора опухоли, мутировавший при раке предстательной железы.Наука. 2001; 294:2563–2566. [PubMed] [Google Scholar]89. Славин Д.А., Коричонер Н.П., Прието С.С., Лопес-Диас Ф.Дж., Чаттон Б., Бокко Д.Л. Новая роль Kruppel-подобного фактора транскрипции KLF6 как ингибитора функции протоонкопротеина c-Jun. Онкоген. 2004; 23:8196–8205. [PubMed] [Google Scholar]90. ДиФео А., Мартинетти Дж. А., Нарла Г. Роль KLF6 и его вариантов сплайсинга в терапии рака. Обновление устойчивости к наркотикам. 2009; 12:1–7. [PubMed] [Google Scholar]91. Нарла Г., ДиФео А., Яо С., Банно А., Ход Э., Ривз Х.Л. и др.Направленное ингибирование варианта сплайсинга KLF6, KLF6 SV1, подавляет рост и распространение клеток рака предстательной железы. Рак Рез. 2005; 65: 5761–5768. [PubMed] [Google Scholar]92. Нарла Г., Дифео А., Ривз Х.Л., Шайд Д.Дж., Хиршфельд Дж., Ход Э. и др. Полиморфизм ДНК зародышевой линии усиливает альтернативный сплайсинг гена-супрессора опухоли KLF6 и связан с повышенным риском рака предстательной железы. Рак Рез. 2005;65:1213–1222. [PubMed] [Google Scholar]93. Нарла Г., ДиФео А., Фернандес Ю., Дханасекаран С., Хуанг Ф., Сангодкар Дж. и др.Сверхэкспрессия KLF6-SV1 ускоряет прогрессирование и метастазирование рака предстательной железы у людей и мышей. Джей Клин Инвест. 2008;118:2711–2721. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]94. Нельсон А.А., Цао Х. Меланома и генетика. Клин Дерматол. 2009; 27:46–52. [PubMed] [Google Scholar]95. Петронзелли Ф., Соллима Д., Коппола Г., Мартини-Нери М.Е., Нери Г., Дженуарди М. Мутация сплайсинга зародышевой линии CDKN2A, влияющая на процессинг РНК p16(ink4) и p14(arf) у родственников меланомы/нейрофибромы. Гены Хромосомы Рак.2001; 31: 398–401. [PubMed] [Google Scholar]96. Чен Л.Л., Сабрипур М., Ву Э.Ф., Прието В.Г., Фуллер Г.Н., Фрейзер М.Л. Созданный мутацией новый внутриэкзонный сайт сплайсинга пре-мРНК вызывает конститутивную активацию KIT в стромальных опухолях желудочно-кишечного тракта человека. Онкоген. 2005; 24:4271–4280. [PubMed] [Google Scholar]97. Corless CL, McGreevey L, Town A, Schroeder A, Bainbridge T, Harrell P, et al. Делеции гена KIT на границе интрон 10-экзон 11 в стромальных опухолях ЖКТ. J Мол Диагн. 2004; 6: 366–370. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]98.Фишер Д.К., Ноак К., Руннебаум И.Б., Уотерманн Д.О., Кибак Д.Г., Штамм С. и др. Экспрессия факторов сплайсинга при раке яичников человека. Oncol Rep. 2004; 11:1085–1090. [PubMed] [Google Scholar]99. Карни Р., де Станчина Э., Лоу С.В., Синха Р., Му Д., Крайнер А.Р. Ген, кодирующий фактор сплайсинга SF2/ASF, является протоонкогеном. Nat Struct Mol Biol. 2007; 14:185–193. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]100. Ge K, DuHadaway J, Du W, Herlyn M, Rodeck U, Prendergast GC. Механизм устранения супрессора опухоли: аберрантный сплайсинг специфического для мозга экзона вызывает потерю функции Bin1 при меланоме.Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96:9689–9694. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]101. Гигна С., Джордано С., Шен Х., Бенвенуто Ф., Кастильони Ф., Комольо П.М. и др. Подвижность клеток контролируется SF2/ASF посредством альтернативного сплайсинга протоонкогена Ron. Мол Ячейка. 2005; 20:881–890. [PubMed] [Google Scholar] 102. Sumanasekera C, Watt DS, Stamm S. Вещества, которые могут изменить альтернативный выбор места сплайсинга. Биохим Сок Транс. 2008; 36: 483–490. [PubMed] [Google Scholar] 103. Штамм С. Регуляция альтернативного сплайсинга путем обратимого фосфорилирования белков.Дж. Биол. Хим. 2008; 283:1223–1227. [PubMed] [Google Scholar] 104. Hernandez F, Perez M, Lucas JJ, Mata AM, Bhat R, Avila J. Киназа-3 гликогенсинтазы играет решающую роль в сплайсинге экзона 10 тау и внутриядерном распределении SC35. Последствия болезни Альцгеймера. Дж. Биол. Хим. 2004; 279:3801–3806. [PubMed] [Google Scholar] 105. Граймс, Калифорния, Джоуп, Р.С. Многогранная роль киназы гликогенсинтазы 3бета в клеточной передаче сигналов. Прог Нейробиол. 2001; 65: 391–426. [PubMed] [Google Scholar] 106. Куррек Дж.Антисмысловые технологии. Улучшение за счет новых химических модификаций. Евр Дж Биохим. 2003; 270:1628–1644. [PubMed] [Google Scholar] 107. Хоффман Э.П., Морган Дж.Э., Уоткинс С.К., Партридж Т.А. Соматическая реверсия/супрессия фенотипа мыши mdx in vivo. J Neurol Sci. 1990; 99: 9–25. [PubMed] [Google Scholar] 108. Шеррат Т.Г., Вуллиами Т., Дубовиц В., Шьюри К.А., Стронг П.Н. Пропуск экзонов и трансляция у пациентов с делециями сдвига рамки считывания в гене дистрофина. Am J Hum Genet. 1993;53:1007–1015. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]109.Аартсма-Рус А., ван Оммен Г.Дж. Антисмысловой пропуск экзона: универсальный инструмент для терапевтического и исследовательского применения. РНК. 2007; 13:1609–1624. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]110. Bonetta L. Терапевтические препараты на основе РНК: готовы к применению? Клетка. 2009; 136: 581–584. [PubMed] [Google Scholar] 111. Mulders SA, van den Broek WJ, Wheeler TM, Croes HJ, van Kuik-Romeijn P, de Kimpe SJ, et al. Опосредованное триплетными повторами олигонуклеотидное обращение токсичности РНК при миотонической дистрофии. Proc Natl Acad Sci U S A.2009;106:13915–13920. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]112. Wheeler TM, Sobczak K, Lueck JD, Osborne RJ, Lin X, Dirksen RT, et al. Изменение доминирования РНК замещением белка, секвестрированного на триплетных повторах РНК. Наука. 2009; 325:336–339. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

Frontiers | Раковый сплайсинг: перепрограммирование альтернативного сплайсинга при раке

Сплайсинг является эволюционно консервативным и важным шагом в экспрессии генов у эукариот

Большинство генов эукариот содержат промежуточные последовательности (интроны), которые нарушают экспрессируемые последовательности (экзоны).Интроны у эукариот намного длиннее (средний размер ~ 1000 п.н., но может быть > 100 000 п.н.) по сравнению с экзонами (средний размер ~120 п.н.), что делает интроны главными участниками последовательности генов. После транскрипции, чтобы экспрессированный транскрипт (пре-мРНК) стал подходящим сообщением для последующих процессов, таких как трансляция кодируемого белка, пре-мРНК любого мультиэкзонного гена должна пройти обширную обработку для удаления интронов с помощью необыкновенная молекулярная машина, сплайсосома.Учитывая их большой размер, интроны добавляют длительное время, иногда часы, к процессу транскрипции генов у эукариот. Таким образом, интроны представляют собой загадку, поскольку их транскрипция, простое сплайсинг и деградация, кажется расточительным процессом как с точки зрения времени, необходимого для их транскрипции, так и с точки зрения энергии, затрачиваемой на их транскрипцию, а также на их удаление и деградацию. Кроме того, процесс сращивания должен быть чрезвычайно эффективным, а также выполняться с высокой точностью. Эффективность необходима для обеспечения своевременного и скоординированного удаления всех интронов из пре-мРНК.Верность имеет первостепенное значение, потому что соединение экзонов с любой ошибкой даже в одном основании может иметь катастрофические последствия для рамки считывания. Более того, цис-последовательности или сайты сплайсинга на границах каждого интрона слишком просты, иногда вырождены и очень избыточны за пределами реальных сайтов сплайсинга, чтобы сами по себе служить эффективными ориентирами для сборки сплайсосом. Взятые вместе, эти особенности интронов и сплайсинга в целом делают присутствие интронов у эукариот нелогичным.Однако интроны представляют собой не просто дополнительные последовательности, которые удаляются путем сплайсинга, а скорее имеют несколько преимуществ, таких как объединение нескольких событий процессинга РНК для более высокой эффективности экспрессии генов, а также регуляция и обеспечение контрольной точки для контроля качества мРНК. Они также позволяют любому гену, который их содержит, иметь огромную способность к диверсификации посредством процесса альтернативного сплайсинга. Таким образом, вполне вероятно, что преимущества наличия интронов перевешивают недостатки, поскольку их присутствие в геномах эукариот и в некоторой степени их положение в генах являются высококонсервативными (Федоров и др., 2002; Рогозин и др., 2003), в ряде случаев между человеком и растением Arabidopsis thaliana .

Диверсификация транскриптомов путем альтернативного сплайсинга

Появление высокопроизводительного секвенирования выявило тот факт, что большинство многоэкзонных генов у эукариот претерпевают по крайней мере одно событие альтернативного сплайсинга (Pan et al., 2008), в результате чего из одного и того же гена образуются две или более различных мРНК, причем количество альтернативно сплайсированных транскриптов потенциально ошеломляющее для некоторых генов.Интересно, что многие такие транскрипты экспрессируются тканеспецифическим образом, на специфической стадии развития или специфическим для заболевания образом (Castle et al., 2008; Wang et al., 2008). Хотя функцию некоторых из этих альтернативных транскриптов не всегда можно сразу интерпретировать или даже распознать, множество работ указывает на то, что альтернативно сплайсированные экзоны транслируются и, как правило, кодируют важные домены в кодируемом полипептиде (Kalsotra and Cooper, 2011; Ellis et al. , 2012; Weatheritt et al., 2016; Тапиал и др., 2017). Это указывает на эволюционно консервативный молекулярный дизайн для диверсификации транскриптома без необходимости расширения генома, что потребовало бы создания генов, гомологичных существующим, которые выполняют сходные, но разные функции (Nilsen and Graveley, 2010).

Альтернативный сплайсинг — это термин, используемый для обозначения нескольких событий сплайсинга. Как показано на рисунке 1, существуют различные различные формы альтернативного сплайсинга, в том числе альтернативные экзоны (экзоны кассеты: пропущены/включены целые экзоны), сохраненные интроны и альтернативные 5′- и 3′-сайты сплайсинга (5′-ss и 3′-ss). .Есть также несколько менее очевидных событий альтернативного сплайсинга, которые тесно связаны с регуляцией транскрипции и могут быть следствием, например, альтернативные первый и последний экзоны. Тем не менее, все эти события хорошо задокументированы у эукариот с заметным влиянием на диверсификацию транскриптома. Один класс альтернативного сплайсинга, удержание интрона, часто упускается из виду, потому что он интерпретируется как ошибка сплайсинга, которая приводит к тому, что интрон не сплайсируется. Хотя это может быть правдой в некоторых случаях, множество свидетельств указывает на то, что задержка интронов регулируется для контроля экспрессии генов после транскрипции.Фактически раковые клетки всех типов характеризуются высоким уровнем сохраненного интрона, что приводит к более высокому разнообразию их транскриптомов по сравнению с нормальными клетками (Dvinge and Bradley, 2015).

Рисунок 1 . Альтернативный сплайсинг как источник диверсификации. Схематическая диаграмма, изображающая различные типы событий альтернативного сплайсинга, которые потенциально существуют в клетках.

Сохранение интрона и его регуляция очевидны в классе интронов, называемых второстепенными или интронами U12, которые консервативны почти у всех эукариот.В отличие от подавляющего большинства интронов в клетках, для сплайсинга которых используется каноническая сплайсосома, состоящая из мяРНП U1, U2, U4, U5 и U6, второстепенные интроны используют менее многочисленную и, по-видимому, менее эффективную сплайсосому, состоящую из U11. , U12, U4atac, U5 и U6atac snRNP. Около 800 минорных интронов в геноме человека встроены в гены, которые участвуют в передаче сигналов и передаче информации, контроле клеточного цикла и восстановлении повреждений ДНК (Turunen et al., 2013). Ранее мы показали, что сотни интронов U12 чрезвычайно консервативны и используются в качестве молекулярных переключателей, обеспечивающих быстрый контроль экспрессии генов, который не зависит от транскрипции новой пре-мРНК, особенно когда генный продукт необходим мгновенно, например, когда клетки находятся в состоянии стресса. (Юнис и др., 2013). Учитывая функции генов, которые содержат минорные интроны, вполне вероятно, что они регулируются сходным образом при раке.

Механизмы сращивания Положение

Следует отметить, что некоторые задокументированные события альтернативного сплайсинга составляют лишь небольшую часть процессированных мРНК, которые экспрессируются в любой момент времени. Хотя это предполагает, что такие события альтернативного сплайсинга представляют собой ожидаемый биологический шум процесса, чрезвычайно активного в клетках, мы утверждаем, что эти события жестко регулируются и играют важную роль в различных типах клеток и тканях.Более конкретно, низкая распространенность этих событий в одном типе клеток могла быть обусловлена эволюцией, потому что белок, кодируемый этими специфическими изоформами сплайсинга, имеет функцию, специфичную для типа или состояния клетки. Кроме того, некоторые из этих событий экспрессируются на высоком уровне только тогда, когда клетки сталкиваются с определенными условиями окружающей среды, такими как стресс, когда становится абсолютно необходимой специфическая изоформа сплайсинга (Younis et al., 2013). Таким образом, теперь необходимы исчерпывающие поиски, чтобы идентифицировать эти условия, при которых эти изоформы становятся многочисленными и их функция становится более значимой.Наконец, некоторые больные ткани обнаруживают обогащение этими событиями, что указывает на специфические функции. Это предполагает, что количество специфических транскриптов альтернативного сплайсинга, а также выбор специфических событий альтернативного сплайсинга для данной пре-мРНК находятся под жестким регулированием. Эта регуляция диктуется как цис-элементами в самой пре-мРНК, так и транс-факторами, такими как РНК-связывающие белки (RBP). Тот факт, что геном человека кодирует тысячи RBP, большая часть которых участвует в сплайсинге РНК и его регуляции, убедительно подтверждает представление о том, что альтернативный сплайсинг не является случайным, а скорее строго регулируемым процессом и ключевым этапом в регуляции экспрессии генов.

Факторы сплайсинга исторически были классифицированы на hnRNP, которые обычно подавляют сплайсинг, и белки SR, которые, как правило, играют положительную роль в регуляции сплайсинга. Однако более тщательный анализ функции любого данного белка hnRNP или SR быстро обнаруживает, что они не всегда соответствуют этим классификациям. Конечная роль RBP в регуляции сплайсинга зависит от множества факторов. К ним относятся сила и контекст его сайтов связывания на пре-мРНК в дополнение к конкурентному или кооперативному связыванию множества RBP на или вокруг регулируемого экзона или интрона.Эта комбинаторная регуляция очень затрудняет прогнозирование результата сплайсинга при снижении или увеличении связывания одного фактора сплайсинга в нормальных или больных клетках. Другая сложность заключается в том, что фактор сплайсинга, вероятно, регулирует сплайсинг пре-мРНК других факторов сплайсинга в бесконечных петлях обратной связи и сложных сетях. Лучший подход к пониманию регуляции альтернативного сплайсинга в данном состоянии требует подхода системной биологии, в котором оцениваются статус экспрессии и мишени нескольких, если не всех RBP, чтобы начать построение этих сетей совместно регулируемых путей.

Дерегуляция альтернативного сплайсинга при раке

Все данные на сегодняшний день указывают на то, что альтернативный сплайсинг представляет собой хорошо спланированный процесс, который строго регулируется для получения сети альтернативно сплайсированных транскриптов, которую мы называем в этом обзоре сплайсингом (spliceome). Более того, работы последних двух десятилетий показали, что сплайсом значительно изменяется при болезненных состояниях, таких как рак (Reviewed in, David and Manley, 2010; Chabot and Shkreta, 2016; Scotti and Swanson, 2016).Фактически каждый признак рака может быть представлен несколькими примерами протоонкогенов, генов-супрессоров опухолей или других генов, сплайсинг которых изменен с образованием изоформ, необходимых для процесса трансформации (Oltean and Bates, 2014). В этом обзоре мы не стремимся предоставить исчерпывающий список всех связанных с раком аномальных событий альтернативного сплайсинга, а скорее выделим несколько, которые иллюстрируют нерегулируемую программу сплайсинга при раке, которая является не побочным продуктом фенотипа рака, а движущей силой. в развитии и поддержании рака (таблица 1).Таким образом, мы обсуждаем четыре основные категории аберраций сплайсинга: (1) канцер-специфические изменения сплайсинга в онкогенах и генах-супрессорах опухолей. (2) Специфичные для рака мутации в факторах сплайсинга. (3) Изменения в восходящих сигнальных путях, которые дерегулируют факторы сплайсинга. И (4) аберрации в компонентах сплайсосомы, которые связаны с раком. Участие альтернативного сплайсинга в 10 признаках рака рассматривалось в другом месте (Sveen et al., 2016). Здесь мы суммируем некоторые из этих изменений, чтобы указать на тот факт, что фенотип рака при некоторых типах рака сильно зависит от изменения одного или нескольких вариантов сплайсинга.

Таблица 1 . Избранные примеры генов с изоформами альтернативного сплайсинга, связанными с раком.

Онкоспецифические изменения сплайсинга в онкогенах и генах-супрессорах опухолей

Некоторые из самых ранних и наиболее изученных примеров событий альтернативного сплайсинга, которые приводят к изоформам, благоприятным для рака, относятся к генам, участвующим в апоптозе, таким как члены семейства Bcl2 и несколько каспаз. Например, интрон 2 гена Bcl2L1 , который кодирует белок Bcl-X, подвергается альтернативному сплайсингу.Более конкретно, у сплайсосомы есть выбор между двумя 5′-сайтами сплайсинга (5′-ss) для интрона 2. В зависимости от того, какой 5′-ss выбран, продуцируемая мРНК может быть большой (Bcl-XL), которая кодирует Bcl-X. белок с антиапоптотической функцией или малый (Bcl-XS), кодирующий белок Bcl-X, в котором отсутствует важный домен BH и который является проапоптотическим. Другим примером является сплайсинг пре-мРНК каспазы 2, тогда как сплайсосома сталкивается с выбором: включать экзон 9, генерировать мРНК каспазы 2L или пропускать экзон 9, что приводит к изоформе каспазы 2S.Большая изоформа кодирует проапоптотический белок Casp2L, тогда как антиапоптотический белок Casp2S кодируется короткой изоформой. Учитывая, что раковые клетки устойчивы к клеточной гибели в результате апоптоза, им необходимо обеспечить продукцию Bcl-XS и/или Casp2L. В отсутствие мутаций в генах Bcl2L1 и Caspase 2 , которые могли бы повлиять на сайты сплайсинга или другие цис-элементы, приводящие к продукции Bcl-XS и Casp2L, раковые клетки перепрограммируют аппарат сплайсинга и/или факторы сплайсинга, которые связываются с этими предварительными -мРНК для обеспечения обогащения изоформ, специфичных для рака.

Некоторые гены-супрессоры опухолей подвергаются альтернативному сплайсингу при раке, что приводит к полной или частичной утрате функции. Например, сложный альтернативный сплайсинг TP53, который кодирует белок p53, генерирует несколько изоформ, оказывающих существенное влияние на функцию белка (Surget et al., 2013). После активации, например, повреждением ДНК, р53 может вызвать остановку клеточного цикла либо в фазе G1, либо в фазе G2 клеточного цикла. p53 также может активировать остановку роста и повреждение ДНК 45 (GADD45), которая регулирует остановку клеточного цикла в фазах G2/M.Таким образом, наличие функционального p53 необходимо для множественных контрольных точек клеточного цикла, которые позволяют клеткам восстанавливать повреждения ДНК или вступать в апоптоз. Некоторые из белковых продуктов изоформ сплайсинга ТР53 являются доминантно-негативными, а поскольку р53 действует как тетрамер, продукция этих доминантно-негативных субъединиц даже на низком уровне может иметь драматические последствия, поскольку они действуют как ядовитые субъединицы. Четыре изоформы этих транскриптов p53 изображены на рисунке 2.

Рисунок 2 .Сплайсинг пре-мРНК TP53 оказывает существенное влияние на продукт гена, белок p53. Схематическая диаграмма пре-мРНК p53 показывает 11 экзонов (красные прямоугольники для канонических экзонов и синие прямоугольники для скрытого интронного экзона 9, i9) и 10 интронов (серые линии). Размер и оттенок экзона указывают на то, является ли он нетранслируемой областью (узкая, светло-красная) или кодирующей (широкая, темно-красная). Также указаны различные домены и кодирующие их экзоны (взято из Surget et al., 2013). Это: домены трансактивации I и II (TAD I и TAD II), богатая пролином область (PXXP), ДНК-связывающий домен (DBD), сигнал ядерной локализации (NLS), домен олигомеризации (OD) и домен негативной регуляции ( НРД).Полностью сплайсированная мРНК, содержащая 11 канонических экзонов, кодирует полноразмерный и функциональный белок р53. Для пре-мРНК p53 может быть получено несколько изоформ с различными альтернативными первыми экзонами. В этом случае первым экзоном обычно является экзон 5 в каноническом транскрипте, что приводит к продукции белка p53, лишенного TAD, PXXP и части DBD. Ожидается, что этот укороченный p53 будет доминантно-отрицательным. Подобный белок может кодироваться транскриптами, в которых сохранен интрон 2, что приводит к использованию стартового кодона в экзоне 4, а не канонического стартового кодона в экзоне 2.С другой стороны, сохранение интрона 9 и/или включение скрытого интронного экзона 9, i9 изменяет рамку считывания, вызывая потерю кодируемых аминокислот из экзонов 10 и 11. В полученных белках p53 отсутствуют OD и NRD. Эти укороченные белки р53 могут конкурировать с р53 дикого типа за связывание с ДНК, но не являются функциональными, поскольку не могут олигомеризоваться.

Интересно, что даже опухолевые вирусы используют преимущества альтернативного сплайсинга для производства онкопротеинов, вызывающих трансформацию клеток-хозяев.Например, продукция двух онкобелков E6 и E7 вируса папилломы человека (HPV) в тканях пациента, которые кодируются одной пре-мРНК, зависит от альтернативного сплайсинга. Вкратце, транскрипты без сплайсинга (то есть с сохранением интрона) продуцируют мРНК E6 (и ORF), тогда как полный сплайсинг пре-мРНК дает мРНК E7 и ORF. Другие транскрипты, включая E6 ^∧ E7 или E6*III, генерируются из-за использования альтернативного 3′-сплайсинга (Graham and Faizo, 2017).

Эти несколько примеров подчеркивают способность альтернативного сплайсинга продуцировать два или более белков из одного гена, которые могут иметь совершенно противоположные функции с серьезными последствиями для клеточной судьбы и процесса трансформации.

Ракоспецифические мутации или изменения факторов сплайсинга

Учитывая, что раковые клетки действительно перепрограммируют сплайсом, неудивительно, что факторы сплайсинга являются обычными мишенями для дерегуляции при этом заболевании (Dvinge et al., 2016). К ним относятся ESRP1 и ESRP2 (Warzecha et al., 2009), hnRNP A1, hnRNP A2, hnRNP A2/B1, hnRNP H, hnRNP K и hnRNP M (Moran-Jones et al., 2009; David et al., 2010). ; Golan-Gerstl et al., 2011; Lefave et al., 2011; Xu et al., 2014; Gallardo et al., 2015), PRPF6 (Adler et al., 2014), PTBP1 (Izaguirre et al., 2012), QKI (Zong et al., 2014), RBFOX2 (Shapiro et al., 2011), RBM4, RBM5, RBM6, и RBM10 (Bonnal et al., 2008; Fushimi et al., 2008; Shapiro et al., 2011; Izaguirre et al., 2012; Bechara et al., 2013; Wang et al., 2014; Hernandez et al., 2016), а также SRSF1, SRSF2, SRSF3, SRSF6 и SRSF10 (Karni et al., 2007; Anczukow et al., 2012; Tang et al., 2013; Jensen et al., 2014; Zhou et al., 2014; Ким и др., 2015).

Белок SR SRSF2, например, представляет собой фактор сплайсинга, который обычно мутирует при неопластических заболеваниях или раке незрелых клеток крови, известных как миелодиспластические синдромы (МДС).Интересно, что мутации в SRSF2, которые изменяют специфичность его последовательности в пре-мРНК-мишенях, с большей вероятностью связаны с МДС, чем нонсенс-мутации, что указывает на то, что приобретение функции (связывание с дифференциальными мишенями пре-мРНК), а не потеря -функция SRSF2 продуцирует новый набор альтернативно сплайсированных мРНК, которые имеют отношение к развитию MDS (Kim et al., 2015).

Следует отметить, что не все изменения в факторах сплайсинга обусловлены мутациями в кодирующих их генах, поскольку безмутационные нарушения репертуара РНК-связывающих белков (факторов сплайсинга) из-за дисбаланса в их экспрессии становятся общей чертой многих заболеваний, включая рак.Например, частая активация безмутационного SRSF2 является движущей силой развития гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) (Luo et al., 2017). SRSF1, также фактор сплайсинга, сам по себе является онкогеном, экспрессия которого увеличивается при раке, включая рак молочной железы (Das and Krainer, 2014; Akerman et al., 2015; Anczukow et al., 2015). Эти изменения в факторах сплайсинга, будь то из-за мутаций или измененной экспрессии, имеют тенденцию оказывать большое влияние на фенотип клеток, поскольку эти факторы сплайсинга связываются с сотнями пре-мРНК и регулируют сплайсинг.Таким образом, раковые клетки могут изменять сплайсинг большого количества генов, дерегулируя несколько факторов сплайсинга. Хотя это может показаться излишеством, факты указывают на тот факт, что среди тысяч изменений некоторые оказывают отчетливое и значительное влияние на процесс трансформации. Например, мутанты SRSF2 при МДС приводят к неправильному сплайсингу сотен пре-мРНК, но выделяется одна из них, пре-мРНК EZh3, кодирующая регулятор транскрипции, необходимый для поддержания репрессированного состояния многих генов в процессе кроветворения. .Гемопоэтические клетки, экспрессирующие мутанты SRSF2, демонстрируют более высокое включение высококонсервативного «ядовитого» экзона в мРНК EZh3, что приводит к деградации мРНК за счет нонсенс-опосредованного распада и потери функции гена EZh3 (Kim et al., 2015).

Белки

hnRNP также играют свою роль в развитии рака. Например, неправильная регуляция ряда белков hnRNP была связана с прогрессированием опухоли ГЦК, тогда как повышенная экспрессия hnRNP A1, в частности, была связана с инвазией опухоли и метастазированием (Zhou Z.Дж. и др., 2013). Детальный вклад зависимых от сплайсинга РНК эффектов неправильной регуляции многих hnRNP при раке все еще находится в стадии интенсивного изучения в нескольких лабораториях и должен пролить некоторый свет на механизмы, а также на потенциальные новые терапевтические мишени.

Здесь следует отметить, что мутации в факторах сплайсинга у пациентов с МДС обычно вызывают отчетливые и иногда неперекрывающиеся дефекты сплайсинга, что указывает на альтернативный основной механизм. Действительно, недавнее исследование показало, что мутации в различных факторах сплайсинга при МДС обычно вызывают повышенные R-петли, стресс репликации и активацию атаксии-телеангиэктазии и пути, связанного с Rad3-родственным белком (ATR)-Chk1 (Chen et al., 2018). Эти эффекты могут приводить к нерегулируемому высвобождению паузы транскрипции, повышая вероятность того, что фенотип МДС связан с дефектом транскрипции, а не с дефектом сплайсинга.

Изменения в восходящих сигнальных путях, которые дерегулируют факторы сплайсинга

Чтобы гарантировать, что некоторые факторы сплайсинга и другие клеточные процессы дерегулируются, сигнальные пути, которые передают внеклеточные сигналы к факторам сплайсинга, часто становятся мишенями при раке. Семейство белков SR часто не регулируется, поскольку функция белков SR сильно зависит от их статуса фосфорилирования, который сам регулируется киназами выше по течению.Например, сплайсинг кассетных экзонов в пре-мРНК каспазы 9 регулируется фактором сплайсинга SRSF1, что приводит к образованию мРНК либо каспазы 9a, либо каспазы 9b. SRSF1 сам фосфорилируется при активации нескольких сигнальных путей, включая путь PI3K/AKT. Поскольку передача сигналов AKT часто конститутивно активируется при раке, таком как рак легкого, это приводит к конститутивному фосфорилированию SRSF1 и нарушению регуляции экспрессии Caspase 9a/9b (Shultz et al., 2010). Также было показано, что аналогичный путь, включающий U-ось AKT-hnRNP, регулирует соотношение каспаз 9a/9b (Vu et al., 2013). Это нерегулируемое соотношение каспаз 9a/9b оказывает заметное влияние на апоптоз и способствует способности раковых клеток противостоять гибели клеток.

Интересно, что несколько ключевых компонентов сигнальных путей, которые обычно не регулируются при раке, сами по себе могут подвергаться альтернативному сплайсингу с образованием специфичных для рака изоформ. Например, включение экзона 6 в пре-мРНК рецептора первого сигнала апоптоза (Fas) приводит к образованию изоформы, которая кодирует связанный с мембраной рецептор, играющий ключевую роль в передаче внеклеточного сигнала, который приводит к запрограммированной гибели клеток.С другой стороны, изоформа Fas с пропущенным экзоном 6 кодирует растворимый белок, который не индуцирует апоптоз при соответствующей передаче сигналов. Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), рецептор инсулина (INSR), рецептор нантийского происхождения (RON) и рецептор эндотелиального фактора роста сосудов (VEGFR) входят в число нескольких рецепторных тирозинкиназ, сплайсинг которых изменяется при раке, что приводит к прогрессированию опухоли или уменьшению ответ на терапию (рассмотрено в Abou-Fayçal et al., 2017). В случае VEGFR задержка одного интрона приводит к продукции более короткого рецептора-ловушки, который является доминантно-негативным (Kendall et al., 1996; Ворлова и др., 2011). Точно так же альтернативный сплайсинг в пре-мРНК EGFR дает несколько изоформ, некоторые из которых являются доминантно-негативными, тогда как другие конститутивно активны, что приводит к повышенной онкогенности, миграции и инвазии (Guillaudeau et al., 2012a,b; Piccione et al., 2012; Zhou M. et al., 2013; Zhou ZJ et al., 2013; Padfield et al., 2015).

Аберрации в компонентах сплайсосомы, связанные с раком

Примечательно, что мутации с потерей функции в основных компонентах сплайсосомы несовместимы с жизнью, что говорит о критической роли, которую сплайсосома играет во всех клетках.Однако компоненты сплайсосомы могут мутировать без полной потери функции, что приводит к широко распространенным изменениям сплайсинга и заболеваниям.

У пациентов с МДС, хроническим миеломоноцитарным лейкозом (ХММЛ) или хроническим лимфолейкозом (ХЛЛ) помимо мутаций фактора сплайсинга SRSF2 и ZRSR2, компонента U11/U12 ди -snRNP (Армстронг и др., 2018). Интересно, что мутации SF3B1 и U2AF35, как правило, являются миссенс-мутациями и взаимоисключающими, что еще раз указывает на то, что клетки с серьезными аберрациями в функции сплайсосомы нежизнеспособны (Armstrong et al., 2018). Эти мутации являются драйверами рака и сильно коррелируют с прогнозом и клиническим фенотипом.

С другой стороны, несколько генетических заболеваний связаны с мутациями в основных компонентах сплайсосомы. К ним относятся пигментный ретинит, прогрессирующая нейродегенерация фоторецепторов Rod в сетчатке, которая связана с мутациями в PRPF31, PRPF8, BRR2, PRPF4 или PRPF3. Спинальная мышечная атрофия (СМА) представляет собой тяжелое нейродегенеративное заболевание, вызванное мутациями в гене SMN1 , который кодирует белок, участвующий в биогенезе сплайсосомных мяРНП, и было показано, что сниженная функция SMN в клетках приводит к широко распространенным аберрациям в сплайсинге.Мутации в одном из компонентов мяРНК минорной сплайсосомы, U4atac, были идентифицированы и связаны с тяжелой умственной отсталостью и карликовостью, микроцефальной остеодиспластической примордиальной карликовостью 1 типа (TALS/MOPD). Несмотря на их низкое содержание в клетках, минорные интроны высоко консервативны и служат критическими молекулярными переключателями для экспрессии несущих их генов (Younis et al., 2013). Некоторые из этих генов являются добросовестными онкогенами и генами-супрессорами опухолей, что предполагает роль дерегуляции сплайсинга минорных интронов при раке (неопубликованные данные).

Систематические подходы к выявлению аберраций сплайсинга, связанных с раком

Генетические изменения или мутации у онкологических больных, влияющие на сплайсинг одного гена, относительно легко изучить, отследить и даже предложить терапевтическую тактику, основанную на фиксации сплайсинга этого одного пре-мРНК. Однако основная проблема возникает, когда изменение происходит в факторе сплайсинга или в основном компоненте сплайсосомы, поскольку это приводит к глобальным (тысячам) изменениям в сплайсинге, затрагивающим широкий спектр генов.Еще более сложными являются случаи, когда экспрессия факторов сплайсинга изменена без очевидной лежащей в основе генетической мутации. Две из многих проблем: (1) выявление среди тысяч изменений сплайсинга тех, которые в значительной степени способствуют прогрессированию рака, и (2) терапевтическое воздействие на факторы сплайсинга без серьезных побочных эффектов, которые иногда хуже, чем само заболевание. Чтобы успешно решить эти вопросы, важно разработать систематический и стандартизированный подход, чтобы получить достаточное представление о нарушении регуляции сплайсинга при раке и их влиянии на рак.

До появления секвенирования РНК нового поколения (обозначаемого здесь как RNA-seq) профилирование транскриптома для выявления глобальных изменений сплайсинга в основном полагалось на микроматрицы экзонов экспрессии генов, которые содержат зонды почти для всех экзонов и многих интронов. Хотя эти массивы были большим шагом вперед по сравнению с традиционными микрочипами с ограниченным количеством зондов на ген, их, как правило, очень трудно интерпретировать, и они генерируют много ложноположительных результатов, если их не проанализировать и не воспроизвести должным образом. Кроме того, отсутствие большого количества зондов в интронах приводит к тому, что эти микрочипы пропускают основную категорию аберраций сплайсинга, а именно удержание интронов.В настоящее время золотым стандартом для профилирования транскриптома, который включает как информацию об изменениях уровня экспрессии в масштабах всего генома, так и о нарушениях сплайсинга, является RNA-seq. Хотя этот метод является количественным и качественным, он также имеет свои проблемы. Во-первых, создание библиотек для секвенирования РНК из высококачественной РНК дорого, утомительно и требует хорошо обученного персонала. Генерируемые данные имеют огромный размер (несколько гигабайт на выборку) и требуют мощных вычислительных машин для хранения и анализа.Анализ сам по себе является основным узким местом. Существует несколько готовых конвейеров для картирования необработанных считываний и анализа дифференциальной экспрессии генов. Однако они лишь царапают поверхность и не в полной мере используют богатство данных, полученных в любом хорошо спланированном эксперименте с РНК-секвенированием. Например, есть несколько общедоступных алгоритмов, которые пытаются идентифицировать изменения сплайсинга из РНК-сек, но наш личный опыт показывает, что все они не отражают реальную картину, поскольку в большинстве из них используются статистические модели, которые не подходят для биологических систем. , что приводит к выявлению бесконечного списка статистически значимых, но небольших изменений, которые не влияют или оказывают незначительное влияние на фенотип.Таким образом, многие лаборатории выбрали свои собственные конвейеры, которые подходят для их собственного анализа, но по-прежнему далеки от применения в глобальном масштабе. Основная проблема в анализе данных RNA-seq не умаляет того факта, что он широко использовался для создания важных баз данных изменений сплайсинга при многих видах рака. Список аберраций сплайсинга при раке будет расти, и наше понимание молекулярной основы этих изменений, а также их вклада в развитие рака значительно улучшится в ближайшие годы по мере улучшения нашей способности стандартизировать конвейер анализа.Фактически, мы предполагаем, что идентификация правильных изоформ сплайсинга может быть настолько мощной, что их следует использовать в качестве новых биомаркеров для многих типов и подтипов рака.

Как только будет получено достаточное молекулярное понимание аберраций сплайсинга и доказано их влияние на рак, потребуются инновационные методы лечения на основе РНК, чтобы исправить изменения сплайсинга или вызвать изменения сплайсинга в раковых клетках, которые сделают их более восприимчивыми к традиционной химиотерапии. Только недавно терапия на основе РНК, которая включает в себя ряд механизмов, таких как антисмысловые олигонуклеотиды, РНКи, анти-миРНК, миметики микроРНК, аптамеры, рибозимы и другие, казалась надуманной и непрактичной.Однако недавний успех антисмысловых олигонуклеотидов в коррекции сплайсинга экзона 7 гена SMN у пациентов со СМА и его одобрение FDA говорит о силе таких методов лечения. Чтобы начать применять такие стратегии к раку, лучше сначала сосредоточиться на нескольких мишенях с большим влиянием на фенотип. Например, учитывая большой вклад неправильного сплайсинга генов, участвующих в апоптозе, в способности раковых клеток сопротивляться клеточной гибели, эти гены являются низко висящими фруктами.Кроме того, отмечается, что изменения сплайсинга редко бывают единственным фактором прогрессирования рака, поэтому мы не предлагаем использовать терапию на основе РНК для преодоления аберраций сплайсинга в качестве альтернативы традиционным методам лечения, а скорее комбинированную терапию для более эффективного лечения. лечения (мы ожидаем, что эффекты будут синергическими) с менее неблагоприятными побочными эффектами.

Вклад авторов

EE собрала и собрала информацию для завершения этого обзора. IY написал отзыв.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Эта публикация стала возможной благодаря щедрой поддержке Катарского фонда через Университет Карнеги-Меллона в программе исследования семян Катара. Заявления, сделанные здесь, являются исключительной ответственностью авторов.

Каталожные номера

Абу-Файсал, К., Хатат, А.С., Газзери, С., и Эймин, Б. (2017). Сплайс-варианты семейства RTK: их роль в опухолевой прогрессии и ответе на таргетную терапию. Междунар. Дж. Мол. науч. 18:E383. doi: 10.3390/ijms18020383