Введение

Процесс созревания, объединяющий экзоны из разных пре-мРНК в зрелую мРНК. Транссплайсинг – это особая форма процессинга РНК, при которой экзоны из двух различных первичных РНК-транскриптов соединяются последовательно и лигируются. Обычно он встречается у эукариот и опосредован сплайсосомой, хотя некоторые бактерии и археи также обладают "полугенами" для тРНК.

Генический транс-сплицинг

В то время как "нормальный" (cis) сплайсинг обрабатывает одну молекулу, транс-сплайсинг генерирует единый транскрипт РНК из нескольких отдельных пре-мРНК. Это явление можно использовать в молекулярной терапии для коррекции дефектных генных продуктов. Генический транс-сплайсинг обеспечивает вариабельность разнообразия РНК и повышает сложность протеома.

Трансплейсинг SL

Транссплейсинг с присоединенным лидером (SL) используется определенными микроорганизмами, в особенности протистами класса Kinetoplastea, для экспрессии генов. В этих организмах транскрибируется РНК-лидер с капюшоном, и одновременно гены транскрибируются в виде длинных полицистронов. РНК-лидер с капюшоном транссплицируется к каждому гену, образуя моноцистронные транскрипты с капюшоном и полиаденилированным хвостом. Эти ранние дивергирующие эукариоты используют небольшое количество интронов, а их сплайсосомы демонстрируют некоторые необычные вариации в сборке структуры. Они также обладают множеством изоформ eIF4E со специализированными ролями в образовании капюшона. Последовательность лидера, подвергшаяся сплайсингу, высоко консервативна у низших видов, подвергающихся транссплейсингу, таких как трипаносомы. Хотя роль лидера с присоединенным капюшоном в клетке неизвестна, предполагается, что он участвует в инициации трансляции. У C. elegans сплайсинг последовательности лидера происходит вблизи инициаторного кодона. Некоторые ученые также предполагают, что эта последовательность необходима для жизнеспособности клеток. У Ascaris последовательность лидера, подвергшаяся сплайсингу, необходима для транскрипции гена РНК. Последовательность лидера, подвергшаяся сплайсингу, может отвечать за инициацию, локализацию мРНК, а также инициацию или ингибирование трансляции. У туниката Ciona intestinalis степень транссплейсинга SL лучше описывается количественным подходом, который учитывает часто и редко транссплицированные гены, а не бинарную и традиционную классификацию генов, подвергшихся и не подвергшихся транссплейсингу. Транссплейсинг SL выполняет функцию разрешения полицистронных транскриптов оперонов на отдельные мРНК с 5'-капюшоном. Эта обработка достигается, когда аутроны транссплицируются к непопарным, нисходящим акцепторным сайтам, прилегающим к открытым рамкам считывания цистронов.

Механизм

Транссплайсинг характеризуется соединением двух отдельных экзонов, полученных из транскрибированных РНК. Сигналом для этого сплайсинга является аутрон на 5'-конце мРНК, при отсутствии функционального 5'-сайта сплайсинга выше по течению. Когда 5'-аутрон сплайсируется, 5'-сайт сплайса сплайсированной лидирующей РНК ветвится к аутрону, образуя промежуточное соединение. Этот шаг приводит к образованию свободного сплайсированного лидирующего экзона. Затем экзон сплайсируется с первым экзоном на пре-мРНК, и промежуточное соединение высвобождается. Транссплайсинг отличается от цис-сплайсинга тем, что на пре-мРНК отсутствует 5'-сайт сплайсинга. Вместо этого 5'-сайт сплайсинга обеспечивается последовательностью SL.

Альтернативное транссплицирование

Альтернативное транссплицирование включает внутригенное транссплицирование и интергенное транссплицирование. Внутригенное транссплицирование включает дублирование экзонов в пре-мРНК. Интергенное транссплицирование характеризуется сшиванием экзонов, сформированных из пре-мРНК двух различных генов, что приводит к образованию трансгенной мРНК.