Trans-splicing är en speciell form av RNA-bearbetning i eukaryoter , under vilken exoner från två olika primära RNA- transkript förenas ände till ände. Medan "normal" cis-splitsning bearbetar en enskild molekyl , producerar trans-splitsning en enda RNA-molekyl från olika obundna mRNA -prekursorer . I vissa organismer är det bara vissa mRNA som genomgår trans-splitsning, medan det i vissa sker under mognaden av de flesta mRNA [1] .
Låt oss överväga mekanismen för trans-skarvning på exemplet med trypanosoma Trypanosoma brucei . Vid 5'-ändarna av omogna mRNA har denna organism en sekvens som saknas i mogna transkript. Faktum är att denna sekvens är en intronlokaliserad i slutet av mRNA-molekylen (sådana introner kallas outroner ). Outronen innehåller adenosin , som markerar förgreningspunkten för vanliga introner, och till höger om den finns en sekvens som liknar den högra exon -introngränsen. Istället för 5'-terminala outroner har moget mRNA ett 5'-terminalt fragment som är 39 nukleotider långt , vilket kallas en mini-exon eller SL-sekvens (från den engelska splitsningsledaren ). Detta fragment läses från cirka 200 regioner utspridda i genomet . Vid gränsen för mini-exonerna och resten av transkriptet som innehåller mini-exonet finns en sekvens som i nukleotidsammansättning motsvarar den vänstra exon-introngränsen [2] .
Under transkriptmognad utför adenosin lokaliserat vid outrongrenpunkten en nukleofil attack med sin 3'-hydroxylgrupp längs mini-exongränsen med resten av transkriptet som innehåller den. 3'-OH-mini-exonet som dök upp efter den första nukleofila attacken angriper fosfodiesterbindningen mellan exonet och lassot. På grund av detta kopplas mini-exonet till resten av exonerna av det ursprungliga mRNA:t, och intronet avlägsnas i form av en Y-formad struktur [3] .
Trans-splitsning i trypanosomer förmedlas av små nukleära RNA (snRNA) strukturellt och funktionellt liknar U2 , U4 och U6 . Rollen för andra snRNA som krävs för splitsning spelas av själva intronsekvensen: dess sekundära struktur innehåller karakteristiska stammar och slingor som liknar de konserverade U1- och U5-domänerna [3] .
I nematoden Caenorhabditis elegans sys en exogen ledarsekvens på 22 nukleotider i längden vid 5'-änden av transkriptet under trans-splitsning [3] .
I dinoflagellaten Karlodinium micrum involverar transkriptbehandling av den mitokondriella cytokromoxidassubenhet III -genen ( cox3 ) transsplitsning. Fullängds cox3 - mRNA bildas från två prekursortranskript: cox3H1-6 och cox37. Trans -skarvning av cox3 har också beskrivits i andra dinoflagellater [4] .
Trans-splicing har hittats i ett antal protister , såsom medlemmar av kinetoplastidklassen (särskilt trypanosomer), som använder den för att skapa en mängd olika ytantigener och för att växla mellan olika morfologiska former under deras livscykel . En annan stor grupp av protister som har transsplitsning är dinoflagellaterna. De använder denna process för att lägga till en ledarsekvens på 22 nukleotider till 5'-änden av budbärar-RNA. Den intensiva användningen av trans-splitsning av dinoflagellater och trypanosomer verkar vara resultatet av konvergent evolution [5] . Trans-splitsning finns också i kinetoplastid-relaterade euglenoider , även om många taxa i denna grupp har förlorat denna förmåga [6] . Av de flercelliga organismerna sker trans-splitsning i fruktflugan Drosophila melanogaster [7] , rundmaskar inklusive C. elegans , plattmaskar , bdelloida hjuldjur , cnidarians , vissa amfipoder , copepoder , ctenophores och manteldjur . Trans-splitsning har inte hittats i de flesta väl studerade grupper av levande organismer som svampar , ryggradsdjur och de flesta leddjur [6] . Trans-skarvning har också hittats i kloroplaster av alger och högre växter [1] [8] .
Den funktionella betydelsen av trans-skarvning är för närvarande okänd. Det har föreslagits att ledarsekvensen som läggs till transkripten säkerställer transporten av mRNA från kärnan till cytoplasman eller är nödvändig för translationen av dessa mRNA [3] . Det är möjligt att vissa onkogena hybridtranskript kan bildas genom mekanismen för transsplitsning [9] [10] .
Det är möjligt att trans-splitsning kan användas för genterapi för att korrigera mRNA från muterade gener [11] [12] .