Spleißen (Genetik)

RNA -Gelenkdiagramm

Was ist Spleißen?

Er Spleißen o Schneidprozess und RNA -Spleißen sind ein molekulares Phänomen, das in eukaryotischen Organismen nach der Transkription von DNA zu RNA auftritt und die Eliminierung der Introns eines Gens beinhaltet, wobei die Exons beibehalten werden. Wird als grundlegend für die Genexpression angesehen.

Es kommt durch Ereignisse auf. 

Das Spleißen tritt in allen Arten von RNA auf; Es ist jedoch im Messenger -RNA -Molekül relevanter. Es kann auch in DNA- und Proteinmolekülen auftreten.

Zum Zeitpunkt der Zusammenstellung der Exons erleiden sie eine Anordnung oder eine Änderungsrate. Dieses Ereignis ist als alternatives Spleißen bekannt und hat wichtige biologische Konsequenzen.

Was ist Spleißen?

Ein Gen ist eine DNA -Sequenz mit den erforderlichen Informationen, um einen Phänotyp auszudrücken. Das Konzept des Gens ist nicht streng auf DNA -Sequenzen beschränkt, die als Proteine ​​ausgedrückt werden.

Das zentrale "Dogma" der Biologie beinhaltet den Transkriptionsprozess von DNA zu einem intermediären Molekül, die Messenger -RNA. Dies führt wiederum in Proteinen mit Hilfe von Ribosomen.

In eukaryotischen Organismen werden diese langen Genesequenzen jedoch durch eine Art von Sequenzen unterbrochen, die für das betreffende Gen nicht erforderlich sind: Introns. Damit die Messenger -RNA effektiv übersetzt werden kann, müssen diese Introns beseitigt werden.

Das RNA -Spleißen ist ein Mechanismus, der mehrere chemische Reaktionen beinhaltet, die zum Entfernen von Elementen verwendet werden, die die Sequenz eines bestimmten Gens unterbrechen. Die konservierten Elemente werden als Exons bezeichnet.

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Wo das Spleißen auftritt?

Espipicesoma ist ein riesiger Protein -Naturkomplex, der für die Katalyse der Spleißschritte verantwortlich ist. Es besteht neben einer Reihe von Proteinen aus fünf Arten von RNA mit kleiner Nuklear-RNA, deren U1, U2, U4, U5 und U6 bezeichnet wird.

Es wird spekuliert, dass das Explictosom an der Faltung des Vorarnms beteiligt ist, um es richtig mit den beiden Regionen auszurichten, in denen der Spleißprozess auftritt.

Dieser Komplex ist in der Lage, die Konsenssequenz zu erkennen, die die meisten Introns über ihre Enden haben 5 'und 3' '. Es ist zu beachten, dass in Metazoa Gene gefunden wurden, die diese Sequenzen nicht besitzen und eine andere RNA-Gruppe mit kleiner Nuklear zur Erkennung verwenden.

Spleißtypen

In der Literatur wird der Begriff Spleißen normalerweise auf den Prozess angewendet, an dem die Messenger -RNA beteiligt ist. Es gibt jedoch verschiedene Spleißprozesse, die in anderen wichtigen Biomolekülen auftreten.

Proteine ​​können auch Spleißen experimentieren, in diesem Fall handelt es sich um eine Sequenz von Aminosäuren, die aus dem Molekül entfernt wird.

Das eliminierte Fragment heißt "Intenlena". Dieser Prozess tritt natürlich in Organismen auf. Die molekulare Biologie hat es geschafft, mit diesem Prinzip verschiedene Techniken zu erstellen, die Proteinmanipulation beinhalten.

In ähnlicher Weise tritt das Spleißen auch auf DNA -Ebene auf. Somit können zwei DNA -Moleküle, die zuvor getrennt wurden, durch kovalente Bindungen beitreten.

Arten von RNA -Spleißen

Andererseits gibt es je nach Art der RNA verschiedene chemische Strategien, in denen das Gen Introns loswerden kann.

Besonders das Spleißen vor der ANRANM ist ein komplizierter Prozess, da es eine Reihe von Schritten umfasst. Chemisch erfolgt der Prozess aufgrund von Transzessterifizierungsreaktionen.

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In Hefen zum Beispiel beginnt der Prozess mit dem Bruch der Region 5 'an der Erkennungsstelle. Der Prozess setzt sich mit der Bildung einer Lücke in Region 3 'fort, und schließlich tritt die Vereinigung der beiden Exons auf.

Einige der Introns, die Kern- und Mitochondrien -Gene unterbrechen. Das Phänomen wurde im Körper beobachtet Tetrahymena thermophila.

Im Gegensatz dazu gehören die meisten nuklearen Gene zu der Gruppe von Introns, die Maschinen benötigen, die den Eliminierungsprozess katalogisieren.

Alternatives Spleißen

Beim Menschen wurde berichtet, dass es ungefähr 90 gibt.000 verschiedene Proteine ​​und bisher gedacht, dass es eine identische Anzahl von Genen geben sollte.

Mit der Ankunft neuer Technologien und des Human -Genom -Projekts konnte der Schluss gezogen werden, dass wir nur ungefähr 25 haben.000 Gene. Wie ist es möglich, dass wir so viele Proteine ​​haben??

Die Exons dürfen nicht in der gleichen Reihenfolge zusammengestellt werden, in der sie in die RNA transkribiert wurden, sondern durch die Festlegung neuer Kombinationen fixiert werden.

Dieses Phänomen ist als alternatives Spleißen bekannt. Aus diesem Grund kann ein einzelnes transkribiertes Gen mehr als einen Proteintyp produzieren.

Diese Inkongruenz zwischen der Anzahl der Proteine ​​und der Anzahl der Gene wurde 1978 vom Forscher Gilbert aufgeklärt, wobei das traditionelle Konzept von "durch ein Gen dort ein Protein ist" hinterließ.

Alternatives Spleißdiagramm. Quelle: Nationales Genomforschungsinstitut, Wikimedia Commons

Funktionen

Für Kelemen und Mitarbeiter (2013) "ist eine der Funktionen dieser Veranstaltung.

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Nach Angaben dieser Autoren ist "alternatives Spleißen für die Regulierung des Ortes von Proteinen, ihren enzymatischen Eigenschaften und ihrer Wechselwirkung mit Liganden verantwortlich". Es stand auch mit den Prozessen der Zelldifferenzierung und der Entwicklung von Organismen.

Angesichts der Evolution scheint es ein wichtiger Mechanismus für Veränderungen zu sein, da ein hoher Anteil höherer eukaryotischer Organismen, die hohe alternative Spleißereignisse erleiden. Neben der wichtigsten Rolle bei der Differenzierung von Arten und in der Entwicklung des Genoms spielt.

Alternatives Spleißen und Krebs

Es gibt Hinweise darauf, dass ein Fehler in diesen Prozessen zu einer abnormalen Funktionen der Zelle führen kann, was schwerwiegende Folgen für das Individuum hat. Innerhalb dieser potenziellen Pathologien sticht der Krebs heraus.

Aus diesem Grund wurde alternatives Spleißen als neuartiger biologischer Marker für diese abnormalen Bedingungen in Zellen vorgeschlagen.

Wenn die Grundlage des Mechanismus, durch den die Krankheit ausführlich auftritt.

Verweise

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