Regulation von Transkription und Translation (inkl. RNA-Interferenz, Mikro-RNA)
Wie Zellen steuern, welche Gene wann und wie stark abgelesen und in Protein übersetzt werden, von der Transkriptionskontrolle bis zur Stilllegung von mRNA durch kleine RNAs.
Eine Leberzelle und eine Nervenzelle tragen dieselbe DNA, bilden aber ganz unterschiedliche Proteine. Der Unterschied liegt nicht in den Genen selbst, sondern darin, welche davon eine Zelle nutzt, wann und in welcher Menge. Genexpression ist deshalb kein einfacher Durchlauf vom Gen zum Protein, sondern ein Weg mit mehreren Stellen, an denen die Zelle eingreifen kann. Je nach Zelltyp, Entwicklungsstadium oder äußerem Signal fällt das Ergebnis anders aus.
Der rote Faden folgt diesem Weg. Am Anfang steht die Frage, ob ein Gen überhaupt abgelesen wird, also die Kontrolle der Transkription. Danach geht es darum, was mit der fertigen mRNA geschieht: ob sie den Zellkern verlässt, wie lange sie stabil bleibt und wie effizient sie translatiert wird. Den Abschluss bilden kleine RNAs wie Mikro-RNA und siRNA, die gezielt an passende mRNAs binden und deren Übersetzung bremsen oder ihren Abbau auslösen. Dieser Mechanismus der RNA-Interferenz ist auch die Grundlage neuer Arzneistoffe, die einzelne Gene stummschalten.
Voraussetzung sind die Grundlagen von Transkription, RNA-Prozessierung und Translation, auf die hier ständig zurückgegriffen wird. Eng verwandt ist die Epigenetik, die Genaktivität über Veränderungen am Chromatin steuert, und viele molekularbiologische Methoden nutzen genau die hier beschriebenen Regulationsprinzipien.
Wie Zellen über Transkription, mRNA-Export und Translation festlegen, welche Proteine …
Regulation der Genexpression bei Transkription und TranslationWie Mikro-RNA und siRNA entstehen, wie sie über den RISC …
RNA-Interferenz durch Mikro-RNA und siRNA