Was ist eine Transkriptionseinheit?
Transkription ist ein Prozess, der in allen lebenden Zellen stattfindet. Während der Transkription werden RNA-Stränge basierend auf der in den Zellen gefundenen DNA erzeugt. Wenn ein Messenger-RNA-Strang (mRNA) erzeugt wird, wird er zur Herstellung von Proteinen während der Translation verwendet. Ein ganzer DNA-Strang wird in der Regel nicht in mRNA transkribiert, sondern es handelt sich um spezifische Abschnitte der DNA, die als Transkriptionseinheiten bezeichnet werden.
Während der DNA-Stränge in den Zellen gibt es Sequenzen von Nukleotiden, die für Starts und Stopps kodieren. Die Enzyme, die die Transkription durchführen, verwenden diese Codes, um die Produktion von RNA-Strängen zu beginnen und zu beenden. Eine Transkriptionseinheit ist die Kette von Nukleotiden in einem DNA-Strang, die an einem Startcode beginnt und sich bis zum Endcode fortsetzt.
Unter Bezugnahme auf den DNA-Abschnitt, der in RNA transkribiert wird, verwenden viele Wissenschaftler den Begriff "Transkriptionseinheit" anstelle von "Gen". Diese Änderung in der Terminologie ist entstanden, weil die Forschung gezeigt hat, dass die transkribierte DNA viele zusätzliche Nukleotide enthält, die nicht zur Bildung des Proteins verwendet werden. Die DNA-Abschnitte, die nicht zum Codieren eines Proteins verwendet werden, heißen Introns, und die Abschnitte, die für das Protein codieren, heißen Exons.
Oft gibt es in einem DNA-Strang viel mehr nicht-kodierende Introns als Exons. Ein Gen ist der Begriff, der verwendet wird, um die Sequenz von DNA-Nukleotiden zu beschreiben, die für ein Protein kodieren. Es wurde angenommen, dass es kontinuierlich ist, aber die Forschung hat gezeigt, dass Gene keine kontinuierlichen Stränge sind, sondern in der gesamten DNA-Transkriptionseinheit in Exons zerlegt werden.
Die Transkriptionseinheit enthält sowohl Introns als auch Exons, die von dem Enzym RNA-Polymerase in RNA kodiert werden. Nachdem der mRNA-Strang hergestellt wurde und bevor er in ein Protein übersetzt wird, werden die Introns aus der RNA entfernt. Das Spleißen schneidet die Introns aus dem Strang der mRNA und verbindet dann die verbleibenden Stücke miteinander, um den endgültigen Strang zu bilden, der für die Translation verwendet wird.
Der endgültige mRNA-Strang, der nach dem Spleißen entsteht, ist möglicherweise nicht immer derselbe. Alternatives Spleißen bezieht sich auf die Tatsache, dass die gleichen Introns aus einem mRNA-Strang entfernt werden können, die Exons sich jedoch auf unterschiedliche Weise verbinden können. Dies bedeutet, dass eine einzelne Transkriptionseinheit tatsächlich für verschiedene Proteine kodieren kann, da die endgültige Sequenz des mRNA-Strangs unterschiedlich sein kann, je nachdem, welche Exons miteinander verbunden sind und in welcher Reihenfolge.