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Transkription bei Eukaryonten

Die Prozessierung der mRNA in Eukaryonten

Während bei Prokaryonten die mRNA nach der Transkription gleich am Ribosom translatiert wird - u.U. sogar schon während der Rest des Proteins noch synthetisiert werden muss; dieses wird auch co-transkriptionelle Translation genannt - gibt es bei Eukaryonten mehrere Schritte zwischen der ersten synthetisierten mRNA, dem Primärtranskript, und der reifen mRNA, die den Zellkern verlässt. Die Veränderungen, die eine prä-mRNA erfährt, werden als mRNA-Prozessierung (mRNA processing) oder mRNA-Reifung bezeichnet.

  • Das 5'-Ende der mRNA wird modifiziert, d.h. ein modifizierter Guanosin-Rest (7-Methyl-guanosin) wird vom Capping-Enzym unter GTP1)-Verbrauch und mit S-Adenosyl-methionin (SAM) als Methyl-Gruppen-Donor an das 5'-Ende angehängt (5'-cap). Diese Modifikation schützt die mRNA vor einem schnellen Abbau durch zelluläre Nucleasen und dient als Signal für die Translation der mRNA am Ribosom.
  • Das 3'-Ende wird von einer Exonuclease gespalten, bevor dann ein Schwanz aus bis zu 200 Adenosin-Resten, der so genannte Poly-A-Schwanz, angehängt wird. Diese Modfikation erhöht ebenfalls die Stabilität der mRNA.
  • Introns, die die codierende Sequenz unterbrechen, werden aus der mRNA herausgeschnitten (RNA-Spleißen).
  • Nach der Synthese im Zellkern wird die mRNA mit Proteinen assoziiert und in das Cytoplasma transportiert.

An all diesen Schritten kann ebenfalls eine Regulation stattfinden. Diese Art der Genregulation wird als posttranskriptionelle Regulation bezeichnet.

Abb.1
Die Cap-Struktur
1)GTP: Guanosin-triphosphat
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