Trans-sestřih je speciální forma zpracování RNA v eukaryotech , během níž se spojují exony ze dvou různých primárních RNA transkriptů . Zatímco "normální" cis sestřih zpracovává jedinou molekulu , trans sestřih vytváří jedinou molekulu RNA z různých nespojených prekurzorů mRNA . U některých organismů podstupují trans-sestřih pouze některé mRNA, zatímco u některých k němu dochází během zrání většiny mRNA [1] .
Uvažujme mechanismus trans-sestřihu na příkladu trypanosomy Trypanosoma brucei . Na 5' koncích nezralých mRNA má tento organismus sekvenci, která ve zralých transkriptech chybí. Ve skutečnosti je tato sekvence intronlokovaná na konci molekuly mRNA (takové introny se nazývají outrony ). Outron obsahuje adenosin , který označuje bod větvení běžných intronů, a napravo od něj je sekvence podobná pravé hranici exon -intron. Místo 5'-terminálních outronů má zralá mRNA 5'-terminální fragment dlouhý 39 nukleotidů , který se nazývá mini-exon nebo SL sekvence (z anglického sestřihového vedoucího ). Tento fragment se čte z asi 200 oblastí roztroušených po celém genomu . Na hranici miniexonů a zbytku transkriptu obsahujícího miniexon je sekvence odpovídající nukleotidovým složením levé hranici exon-intron [2] .
Během zrání transkriptu adenosin lokalizovaný v bodě vnější větve provádí nukleofilní útok se svou 3'- hydroxylovou skupinou podél hranice mini-exonu se zbytkem transkriptu, který jej obsahuje. Miniexon 3'-OH, který se objevil po prvním nukleofilním útoku, napadá fosfodiesterovou vazbu mezi exonem a lasem. Díky tomu je miniexon spojen se zbytkem exonů původní mRNA a intron je odstraněn ve formě struktury ve tvaru Y [3] .
Trans-sestřih v trypanozomech je zprostředkován malými jadernými RNA (snRNA) strukturálně a funkčně podobnými U2 , U4 a U6 . Roli dalších snRNA potřebných pro sestřih hraje samotná sekvence intronu: její sekundární struktura obsahuje charakteristické stonky a smyčky podobné konzervovaným doménám U1 a U5 [3] .
U háďátka Caenorhabditis elegans se během trans-sestřihu přišije k 5'-konci transkriptu exogenní vedoucí sekvence o délce 22 nukleotidů [3] .
V dinoflagelátu Karlodinium micrum zahrnuje zpracování transkriptu genu podjednotky III mitochondriální cytochromoxidázy ( cox3 ) trans sestřih. Cox3 mRNA plné délky se tvoří ze dvou prekurzorových transkriptů: cox3H1-6 a cox37. Trans -sestřih cox3 byl také popsán u jiných dinoflagelátů [4] .
Trans-sestřih byl nalezen u řady protistů , jako jsou členové třídy kinetoplastidů (zejména trypanozomy), kteří jej používají k vytvoření různých povrchových antigenů a k přepínání mezi různými morfologickými formami během svého životního cyklu . Další velkou skupinou protistů, kteří mají trans sestřih, jsou dinoflageláty. Používají tento proces k přidání 22 nukleotidové vedoucí sekvence na 5' konec messengerových RNA. Zdá se, že intenzivní využívání trans sestřihu dinoflageláty a trypanozomy je výsledkem konvergentní evoluce [5] . Trans-sestřih se také vyskytuje u euglenoidů příbuzných kinetoplastidům , ačkoli mnoho taxonů v této skupině tuto schopnost ztratilo [6] . Z mnohobuněčných organismů se trans sestřih vyskytuje u ovocné mušky Drosophila melanogaster [7] , škrkavek včetně C. elegans , ploštěnek , bdelloidních rotifers , cnidarians , některých amfipodů , veslonnožců , ctenoforů a pláštěnců . Trans sestřih nebyl nalezen u většiny dobře prostudovaných skupin živých organismů, jako jsou houby , obratlovci a většina členovců [6] . Trans sestřih byl také nalezen v chloroplastech řas a vyšších rostlin [1] [8] .
Funkční význam trans sestřihu není v současné době znám. Bylo navrženo, že vedoucí sekvence přidaná k transkriptům zajišťuje transport mRNA z jádra do cytoplazmy nebo je nezbytná pro translaci těchto mRNA [3] . Je možné, že některé onkogenní hybridní transkripty mohou vznikat mechanismem trans sestřihu [9] [10] .
Je možné, že trans-sestřih by mohl být použit pro genovou terapii ke korekci mRNA mutovaných genů [11] [12] .