Het belangrijkste verschil tussen cis- en trans-splitsing is dat cis-splitsing een intramoleculair mechanisme is dat introns verwijdert en de exons verbindt die zich in hetzelfde RNA-transcript bevinden, terwijl trans-splitsing een intermoleculair mechanisme is dat introns of outrons verwijdert en voegt zich bij de exons die niet in hetzelfde RNA-transcript zitten.
RNA-splitsing is een vorm van RNA-verwerking vóór eiwitsynthese. In dit proces wordt een nieuw gemaakt pre-messenger-RNA-transcript getransformeerd in een volwassen messenger-RNA. Rijp boodschapper-RNA helpt bij het produceren van een eiwitmolecuul. Tijdens RNA-splitsing worden de introns (niet-coderende regio's) verwijderd en worden exons (coderende regio's) samengevoegd om volwassen mRNA te maken. Cis- en trans-splitsing zijn twee soorten RNA-splitsingsmechanismen.
Wat is Cis-splitsing?
Cis-splitsing is een intramoleculair mechanisme dat introns verwijdert en de exons verbindt die zich in hetzelfde RNA-transcript bevinden. Normale cis-splitsing verwerkt een enkel RNA-molecuul. Cis-splitsing is het typische splitsingsproces van pre-mRNA dat wordt uitgevoerd door spliceosomen. In het intron zijn een donorplaats (5'-uiteinde van het intron), een vertakkingsplaats (nabij het 3'-uiteinde van het intron) en een acceptorplaats (3'-uiteinde van het intron) zeer essentieel voor splitsing. De splitsingsdonorplaats omvat een invariante sequentie GU aan het 5'-uiteinde van het intron. De splitsingsacceptorplaats aan het 3'-uiteinde van het intron heeft een invariante AG-sequentie. Stroomopwaarts van de AG-sequentie is er een gebied dat het pyrimidine-gebied wordt genoemd (polypyrimidine-kanaal). Verder stroomopwaarts van het polypyrimidinekanaal is er een vertakkingspunt dat een adenosinenucleotide omvat. Dit nucleotide is betrokken bij de vorming van lasso.
Figuur 01: Cis- en Trans-splitsing
De belangrijkste spliceosomen zijn U1, U2, U4, U5 en U6. Onder hen zijn U1 en U2 erg belangrijk. Bij cis-splitsing bindt de U1 aan de 5'-splitsingsplaats en U2 bindt aan het vertakkingspunt nabij de 3'-splitsingsplaats. U5/U4/U6 bindt exons op de 5'-plaats, waarbij U6 aan U2 bindt. Later wordt U1 uitgebracht. U5 verschuift van exon naar intron en U6 bindt op de 5'-splitsingsplaats. Verder wordt ook U4 uitgebracht. U6/U2 katalyseert transverestering, waardoor het 5'-uiteinde van het intron ligeert aan het A-nucleotide op intron. Dit triggert de vorming van lasso's. Bij de vorming van een lasso bindt U5 exon op de 3'-splitsingsplaats en wordt de 5'-plaats gesplitst. In de laatste fase van de splitsing blijft U2 / U5 / U6 gebonden aan de lasso en wordt de 3'-site gesplitst. Daarnaast worden de exons in deze fase geligeerd met behulp van ATP-hydrolyse.
Wat is Trans Splicing?
Trans-splitsing is een intermoleculair mechanisme dat introns of outrons verwijdert en de exons samenvoegt die zich niet in hetzelfde RNA-transcript bevinden. Bij trans-splitsing is er geen 5'-splitsingsplaats op het pre-mRNA-molecuul voor U1-eiwit om te binden. In plaats daarvan wordt capped splice leader (SL) RNA getrans-spliced naar de sequentie in de outron.
Figuur 02: Trans-splitsing
Outron is een gebied van het pre-mRNA tussen de 5'-cap en de trans-splitsingsplaats. U2-eiwit bindt zich echter gewoonlijk aan de 3'-splitsingsplaats. Na het verwijderen van outron wordt het splice leader (SL) exon gesplitst naar het eerste exon op het pre-mRNA. Bovendien is trans-splitsing een mechanisme dat wordt waargenomen in bepaalde micro-organismen zoals protisten van de Kinetoplastae-klasse om genen tot expressie te brengen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen cis- en trans-splitsing?
- Cis- en trans-splitsing zijn twee soorten RNA-splitsingsmechanismen.
- In beide mechanismen worden introns verwijderd.
- In beide mechanismen worden exons ook samengevoegd om volwassen mRNA te vormen.
- Beide mechanismen komen voor in eukaryoten.
- Deze mechanismen zijn afwezig in prokaryoten.
Wat is het verschil tussen cis- en trans-splitsing?
Cis-splitsing is een intramoleculair mechanisme dat introns verwijdert en de exons verbindt die zich binnen hetzelfde RNA-transcript bevinden, terwijl trans-splitsing een intermoleculair mechanisme is dat introns of outrons verwijdert en de exons samenvoegt die zich niet binnen hetzelfde RNA bevinden vertaling. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen cis- en trans-splitsing. Bovendien worden bij cis-splitsing introns verwijderd om rijp mRNA te vormen. Aan de andere kant worden bij trans-splitsing introns of outrons verwijderd om rijp mRNA te vormen.
De volgende infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen cis- en trans-splitsing in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Cis vs Trans Splicing
RNA-splitsing is een vorm van RNA-verwerking vóór het eiwitsyntheseproces. Cis- en trans-splitsing zijn twee soorten RNA-splitsingsmechanismen die worden aangetroffen in eukaryoten. Cis-splitsing is een intramoleculair mechanisme dat introns verwijdert en de exons verbindt die zich in hetzelfde RNA-transcript bevinden, terwijl trans-splitsing een intermoleculair mechanisme is dat introns of outrons verwijdert en de exons verbindt die zich niet in hetzelfde RNA-transcript bevinden. Hiermee is de bespreking van het verschil tussen cis- en trans-splitsing afgerond.
