RNA-Prozessierung bei Eukaryoten

Überblick

Die Vorlesung behandelt die Prozessierung der Prä-mRNA bei Eukaryoten und erklärt, wie diese modifiziert wird, bevor sie als reife mRNA für die Translation bereitsteht.

Ablauf der RNA-Prozessierung

• Nach der Transkription entsteht eine Prä-mRNA, die modifiziert werden muss, bevor sie als reife mRNA exportiert wird.
• Die Modifikation erfolgt an beiden Enden der Prä-mRNA und durch das Entfernen von Introns.

Modifikationen am 5'- und 3'-Ende

• Am 5'-Ende wird ein G-Cap (Cap-Struktur, Capping) angehängt, ein modifiziertes Guanosin-Triphosphat.
• Das Capping schützt die mRNA vor Abbau und unterstützt die Bindung an das Ribosom.
• Am 3'-Ende wird nach dem Erkennen einer Polyadenylierungssequenz ein Poly-A-Schwanz (100-300 Adenin-Nukleotide) angehängt.
• Die Polyadenylierung trägt vermutlich zur Stabilität und zum Export der mRNA bei.

Spleißen (Entfernung von Introns)

• Introns (nicht-codierende Abschnitte) werden entfernt, Exons (codierende Abschnitte) bleiben erhalten.
• SNRNPs (small nuclear ribonucleoproteins) und snRNA binden an Konsensussequenzen an den Exon-Intron-Grenzen.
• Das Spliceosom entfernt die Introns und verknüpft die Exons miteinander.
• Die fertige mRNA wird aus dem Zellkern transportiert, während Introns abgebaut werden.

Bedeutung von Mutationen und Forschung

• Mutation einer Konsensus-Sequenz im Beta-Globin-Gen kann Beta-Thalassämie verursachen (fehlerhaftes Spleißen, nicht funktionsfähiges Hämoglobin).
• Mutationen ermöglichen das Erforschen biologischer Zusammenhänge, z.B. Zusammenhang zwischen Genen und Phänotypen.

Schlüsselbegriffe & Definitionen

• Prä-mRNA — Vorstufe der mRNA, direkt nach der Transkription.
• Capping — Anheften einer G-Cap-Struktur am 5’-Ende der mRNA.
• Polyadenylierung — Anfügen eines Poly-A-Schwanzes am 3’-Ende der mRNA.
• Exon — Codierender Abschnitt einer mRNA.
• Intron — Nicht-codierender Abschnitt der mRNA, wird herausgeschnitten.
• Spleißen — Entfernen von Introns und Verknüpfen der Exons durch das Spliceosom.
• SNRNP/snRNA — Komplexe/Komponenten, die das Spleißen unterstützen.
• Konsensussequenz — Erkennungsstelle für Spleißkomplexe an Intron-Exon-Grenzen.

Aufgaben / Nächste Schritte

• Prüft, ob ihr die detaillierten Schritte des Spleißvorgangs erklären könnt.
• Lernt die Begriffe und deren Funktionen für die nächste Klausur.
• Optional: Weiterführende Informationen zur Rolle von Mutationen in der Forschung nachlesen.