Wie wirkt sich alternatives RNA-Splicing auf die Genexpression aus?

Genexpression bezieht sich auf einen Prozess, durch den die genetische Information eines Gens auf eine Aminosäuresequenz eines funktionellen Proteins übertragen wird. Der Fluss genetischer Informationen von DNA zu RNA erfolgt durch Transkription. Die RNA wird decodiert, um die Aminosäuresequenz eines Polypeptids durch Translation herzustellen. In Eukaryoten erfolgt die Regulation der Genexpression durch viele Schritte zwischen Transkription und Translation. Im Allgemeinen sind eukaryotische Gene komplexer als prokaryotische Gene, da sie zusätzliche Sequenzen enthalten, wodurch die kodierende Sequenz unterbrochen wird. Die kodierende Sequenz kann in Exons gefunden werden, während die Unterbrechungssequenzen die Introns sind. Diese Introns werden während posttranskriptioneller Modifikationen in einem als RNA-Splicing bekannten Prozess entfernt. Alternatives RNA-Splicing ist an der Produktion verschiedener Proteine ​​über die Rekombination von Exons in verschiedenen Mustern beteiligt. 

Wichtige Bereiche

1. Was ist RNA Splicing?
     - Definition, Mechanismus des RNA-Spleißens
2. Wie wirkt sich alternatives RNA-Splicing auf die Genexpression aus?
     - Die Herstellung verschiedener funktioneller Proteine ​​im alternativen Spleißen

Schlüsselbegriffe: Exons, Introns, multiple Proteine, RNA-Splicing, posttranskriptionelle Modifikationen, Spliceosom A

Was ist RNA Splicing?

RNA-Splicing bezieht sich auf das Anfangsstadium posttranskriptioneller Modifikationen bei der eukaryotischen Genexpression. Das anfängliche Transkript, das durch Transkription eines Gens hergestellt wird, ist als Prä-mRNA bekannt. Es besteht aus Exons und Introns. Die Introns werden aus der prä-mRNA durch Splicing von Exons vor der Translation entfernt. Das Spleißen von Exons wird durch einen molekularen Komplex, der als bekannt ist, katalysiert Spliceosom. Das Spleißosom enthält 5 'bis 3' Spleißstelle und eine Verzweigungsstelle. Diese Untereinheiten interagieren mit den kleinen nuklearen Ribonuklearproteinen (snRNP) im Splicosom, um das zu produzieren Spliceosom Ein Komplex, welches für die Bestimmung der Spaltstellen der prä-mRNA verantwortlich ist. Sobald Introns aus der prä-mRNA herausgeschnitten sind, werden die Exons über Phosphodiester-Bindungen miteinander verbunden. Der Spliceosom A-Komplex ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Spliceosom A-Komplex

Verschiedene mRNA-Kopien können aus derselben Prä-mRNA hergestellt werden, indem das Kombinationsmuster von Exons während des RNA-Splicings abwechselnd variiert wird.

Wie wirkt sich alternatives RNA-Splicing auf die Genexpression aus?

Alternatives Splicing ist ein Prozess des RNA-Splicings, der die Herstellung mehrerer Proteine ​​aus einem einzelnen prä-mRNA-Molekül ermöglicht. Dies wird durch die Rekombination von Exons in verschiedenen Mustern erreicht. Die Produktion mehrerer Proteine ​​beim alternativen Spleißen ist in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: Herstellung mehrerer Proteine ​​im alternativen Spleißen

Die Bestimmung der Exons, die in einem Protein enthalten sein sollen, wird durch das bestimmt regulatorische Proteine. Diese regulatorischen Proteine ​​sind die trans-wirkenden Proteine ​​wie Splicing-Aktivatoren und Splicing-Repressoren. Das Splicing-Aktivatoren fördern, dass einige Spleißstellen in die mRNA aufgenommen werden spleißende Repressoren Reduzieren Sie die Aufnahme einer bestimmten Spleißstelle. Heterogenes Kern-Ribonukleoprotein (hnRNP) und Polypyrimidin-Trakt-Bindungsprotein (PTB), einige der Spleißrepressoren. 

Fazit

Das RNA-Splicing ist der erste Schritt für posttranskriptionelle Modifikationen, der die Entfernung von Introns aus prä-mRNA ermöglicht. Spliceosom Ein Komplex ist für die Spaltung von Introns und die Rekombination von Exons verantwortlich. Während des RNA-Splicings können die Muster der Rekombination der Exons in einem als alternatives Splicing bekannten Verfahren geändert werden. Das alternative Spleißen von Exons ermöglicht die Herstellung unterschiedlicher Aminosäuresequenzen verschiedener funktioneller Proteine.

Referenz:

1. "Eukaryotische Genregulation". Lumen; Grenzenlose Biologie, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. „Ein Komplex“ von Agathman - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "DNA alternatives Spleißen" von National Human Genome Research Institute - (Public Domain) über Commons Wikimedia