Was ist ein Transkriptom?
Das Transkriptom ist eine vollständige Sammlung von RNA aus einem Organismus, einer Gruppe von Zellen oder sogar einer bestimmten Zelle. RNA wird aus DNA durch einen als Transkription bekannten Prozess synthetisiert. Die in einer Zelle und im Körper vorhandene RNA bestimmt, welche Gene exprimiert werden, und sie ändert sich im Gegensatz zur DNA, die statisch bleibt, im Laufe des Lebens eines Organismus. Der Druck auf die Umwelt ist einer der Hauptgründe für Veränderungen, da der Körper versucht, sich an veränderte Umweltsituationen anzupassen, um sich selbst funktionsfähig zu halten.
Das Transkriptom ist viel kleiner als das Genom eines Organismus, die vollständige Sammlung von DNA im Organismus. Einfach ausgedrückt könnte man sich DNA als Kochbuch vorstellen, in dem eine vollständige Sammlung von Rezepten aufgeführt ist, die hergestellt werden können. Das Transkriptom ist der Code, der bestimmt, welche Rezepte wann gemacht werden. Das Kochbuch bleibt während des gesamten Lebens statisch, während sich das Transkriptom als Reaktion auf Umgebungsfaktoren ändert.
Ein wichtiger Teil des Transkriptoms sind mRNA-Moleküle. Messenger-RNA ist RNA, die mit den Ribosomen in den Zellen kommuniziert, um die Zellen zu steuern, um verschiedene Proteine herzustellen. Diese Proteine werden für eine Vielzahl von Funktionen eingesetzt. Andere Teile kodieren möglicherweise nicht direkt für die Proteinproduktion, sondern bestimmen beispielsweise die Zellstruktur und regulieren die Genexpression. Zusammen halten die verschiedenen Komponenten des Transkriptoms einen Organismus funktionsfähig und bestimmen die Genexpression in diesem Organismus.
Innerhalb verschiedener Körperzellen kann das Transkriptom sehr unterschiedlich sein. Zum Beispiel haben Leberzellen RNA, die sie zu Leberzellen macht und dafür sorgt, dass die Zellen die notwendigen Funktionen erfüllen. Hautzellen haben andererseits ein anderes Transkriptom, das die Gene aktiviert, die notwendig sind, um eine Zelle zu einer Hautzelle zu machen. Sowohl Leber- als auch Hautzellen haben eine vollständige Kopie des Genoms, aber ihre Transkriptome bestimmen, welche Teile des Genoms aktiviert werden.
Genau wie bei DNA ist es möglich, RNA zu sequenzieren. Die Transkriptomsequenzierung kann durchgeführt werden, um mehr über die Handlungen einer Zelle und der DNA des Wirtsorganismus zu erfahren und um die Stellen zu identifizieren, an denen die Expression genetischer Informationen fehlschlägt. Wenn zum Beispiel eine Leberzelle bösartig wird, liegt dies daran, dass das Transkriptom nicht so funktioniert, wie es sein sollte, und dass Gene für bösartige Erkrankungen aktiviert wurden oder die Zellen in irgendeiner Weise nicht mehr reguliert sind, was dazu führt, dass sie außer Kontrolle geraten. Das Sequenzieren der RNA in einer malignen Zelle kann einem Forscher helfen, herauszufinden, welches Gen aktiviert oder inaktiviert wurde, um die Malignität zu verursachen.