zum Directory-modus

Tutorial MenueVom Gen zum Protein - eine EinführungLerneinheit 3 von 3

Einführung in die Genexpression

Transkription bei Eukaryonten

Die Transkription bei den Eukaryonten unterscheidet sich von der wesentlich weniger komplexen Transkription bei Prokaryonten in mehrfacher Hinsicht.

  • Die mRNA wird im Zellkern hergestellt und entfaltet ihre Aktivität nur im Cytoplasma, also nach dem Transport durch die Membran des Zellkerns.
  • Für jedes Gen gibt es eine mRNA-Spezies (monocistronische mRNA).
  • Die mRNA wird nach ihrer Synthese noch in vielfältiger Weise verändert (modifiziert). Die Veränderungen der mRNA betreffen sowohl das 5´-Ende als auch das 3´-Ende. Außerdem wird die mRNA intern durch Spleißen verkürzt, so dass sie teilweise nur noch zwei Prozent ihrer ursprünglichen Länge behält.

Während die Prokaryonten nur eine RNA-Polymerase haben, besitzen die Eukaryonten drei Polymerasen, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen:

Tab.1
Die RNA-Polymerasen der Eukaryonten
PolymeraseTranskribierte GeneLokalisation
Iribosomale RNA (45S-Vorläufer der 28S, 18S und 5,8S-rRNA) Nucleolus
IIalle Gene, die für Proteine kodierenZellkern
IIItRNAs, 5,8S-rRNA, wiederholte DNA-Sequenzen (z.B. die hochrepetitive alu-Sequenz)Zellkern
Hinweis
Die Polymerase II der Eukaryonten entspricht formal der RNA-Polymerase der Prokayoten.

Der eukaryontische Initiationskomplex

Im Gegensatz zur den prokaryontischen Polymerasen sind eukaryontische RNA-Polymerasen nicht in der Lage, allein an die DNA zu binden - sie benötigen eine Reihe von Transkriptionsfaktoren, die zusammen mit der RNA-Polymerase den Initiationskomplex bilden. Die Zusammenlagerung zum Initiationskomplex ist für die drei eukaryontischen Polymerasen unterschiedlich.

Für die RNA-Polymerase II ist der Komplex, der auch als Holoenzym bezeichnet wird, aus etlichen Transkriptionsfaktoren (abgekürzt TF), einigen weiteren Proteinen und der RNA-Polymerase selbst zusammengesetzt. Wichtige Sequenzen zur Regulation der Transkription sind die so genannte TATA-Box und weitere, vor der TATA-Box gelegenen Sequenzen, die von den Transkriptionsfaktoren wie z.B. dem TATA-Box-Bindeprotein (abgekürzt TBP) erkannt werden.

Abb.1
Der Initiationskomplex der Polymerase II
modifiziert nach: Alberts et al. (2002), Molecular Biology of the Cell

Die Initiation der Transkription durch die Polymerase II ist hier ohne nähere Erläuterung der einzelnen Faktoren dargestellt, um einen Eindruck von der Komplexität zu geben. Abbildung modifiziert nach: Alberts et al., Molecular Biology of the Cell.

Seite 13 von 19