Was ist Pre-mRNA?
Messenger-Ribonukleinsäure (mRNA) wird bei der Proteinsynthese in Tieren und Pflanzen verwendet. Vorläufer-mRNA oder Prä-mRNA ist das erste Transkript eines Gens, das Proteine codiert. Manchmal als unreife mRNA bezeichnet, ist es im Grunde genommen mRNA, die noch gespleißt werden muss. Prä-mRNA ist ein wichtiger Teil des Prozesses, der die gemeinsame Makromolekül-DNA kopiert, die die genetische Information für lebende Organismen enthält.
Im Rahmen des laufenden Prozesses der Ribonukleinsäure (RNA) -Produktion existiert Prä-mRNA nur für einen kurzen Zeitraum. Es ist die Phase zwischen einem Gen, das in mRNA transkribiert wurde, und dem Protein, in das es übersetzt wird. Durch das Spleißen werden unnötige Teile entfernt, so dass daraus mRNA wird.
Die Hauptelemente beim Spleißen sind Introns, Exons und spezifische Enzyme. Prä-mRNA enthält sowohl Introns als auch Exons. Introns sind Abschnitte, die keine Informationen enthalten, die zur Kodierung von Proteinen erforderlich sind. Die Introns müssen durch Spleißen entfernt werden, um ein funktionelles mRNA-Molekül zu erzeugen, das nur Exons enthält. Exons enthalten die Informationen, die dann in der Proteinproduktion verwendet werden.
Enzyme übernehmen eine Art Cut-and-Paste-Funktion. Sie bilden ein Spleißosom aus Ribonukleoproteinen und anderen Proteinen. Das Spleißosom schneidet die Introns aus der Prä-mRNA-Sequenz heraus und verbindet dann die verbleibenden Exons, so dass es keine Lücken im Code gibt. Introns sind in der Regel viel länger als Exons, sodass ein Strang deutlich länger ist als der RNA-Strang, der nach dem Spleißen entsteht.
Dieser Prozess findet im Zellkern statt und muss sehr genau sein. Jede Unterbrechung des Spleißprozesses kann Krankheiten im menschlichen Körper verursachen oder modifizieren. Es ist bekannt, dass Viren wie das Influenzavirus das Prä-mRNA-Spleißen stören oder sogar hemmen, was dann die Bildung der erforderlichen Proteine hemmt. Bindungsproteine sind auch ein Faktor bei der Steuerung und Regulierung von Prä-mRNAs. Sie können signifikante Änderungen auslösen, die dann andere Prozesse aktivieren.
Gene produzieren Prä-mRNA, die die gleichen Bestandteile wie mRNA aufweist, wie Phosphate und Ribosezucker. Es enthält auch die Nukleobasen Uracil, Adenin, Guanin und Cytosin. Die erfolgreiche Übersetzung von prä-mRNA in RNA ermöglicht es der RNA, sich außerhalb des Kerns zu bewegen, wo sie in Protein übersetzt wird. RNA ist ein einzelsträngiges Molekül, mit dessen Hilfe doppelsträngige DNA erzeugt wird.
Molekularbiologen haben Möglichkeiten zur Manipulation von prä-mRNA untersucht, um die Genexpression und Klonierungsprozesse zu beeinflussen. Das Spleißen erfolgt auf natürliche Weise innerhalb von Zellen. Es kann auch in einem Labor gesteuert werden.