WikiDer > Alternatives Spleißen
Alternatives Spleißen findet statt um Eukaryoten, wo bei Spleißvariante von dem Prä-mRNA verschiedene mRNAMoleküle werden gebildet und sind daher verschieden Proteine stammen. Die verschiedenen Proteine sind Protein-Isoformen erwähnt. Ebenfalls Viren sind daran angepasst, wenn sie sich die Proteinbiosynthese des Wirts zunutze machen.
Die Entdeckung von Isoformen erklärt die geringe Anzahl kodierender Gene, aus denen die Menschliche DNA existiert. Durch katalytische Bildung verschiedener Proteine aus denselben Gen die Vielfalt des Genoms wird erhöht.
Bei der Transkription von dem DNA die prä-mRNA enthält mehrere Introns und Exons. Im Nematoden im Durchschnitt kommen 4 bis 5 Exons und Introns in der Prä-mRNA vor; Bei der FruchtfliegeDrosophila melanogaster mehr als 100 Introns und Exons können in der prä-mRNA existieren. Was aber ein Intron und was ein Exon ist, ist in der Prä-RNA noch nicht geklärt und wird erst beim Spleißen bestimmt. Die Regulierung und Auswahl der Spleißstellen erfolgt durch Serin/Arginin-Restproteine, SR-Proteine erwähnt.
Definition eines Gens
Die Verwendung alternativer Spleißfaktoren verändert die Definition von a Gen. Die derzeitige Definition, wonach ein Gen in Eukaryoten für ein Enzym kodiert, ist nicht mehr haltbar. Einige haben vorgeschlagen, dass ein Gen als zweifache Informationsstruktur betrachtet werden sollte:
- Eine DNA-Sequenz, die für die Prä-mRNA kodiert
- Ein hinzugefügter DNA-Code oder ein anderer regulatorischer Prozess, der das alternative Spleißen steuert.
Die Informationsdichte der DNA ist durch Überlagerung deutlich größer. Ein extremes Beispiel dafür ist das DSCAM-Gen der Fruchtfliege, das die Wachstumsrichtung von . steuert Nervenzellen bestimmt. Dieses Gen hat mehrere Kassetten-Exons (Spleißen im Exon-Kassettenmodus), wodurch dieses Gen rechnerisch mehr als 38.016 verschiedene Proteine produzieren kann. Im Gegensatz dazu ist die Zahl der Fruchtfliegen mit etwa 18.000 Genen relativ gering. Die Zahl der unterschiedlichen Proteine wird also viel stärker durch das alternative Spleißen der Prä-mRNA bestimmt.
Spleißmethode
Es gibt vier bekannte Arten des alternativen Spleißens:
- Alternative Auswahl von Promoter: Dies ist die einzige Spleißmethode, die eine Alternative bietet N-Terminus Domäne in Proteinen. In diesem Fall können verschiedene Sätze von Promotoren mit bestimmten Sätzen anderer Exons gespleißt werden.
- Alternative Auswahl von Spaltungs-(Schnitt-)/Polyadenylierungsstellen: Dies ist die einzige Spleißmethode, die eine alternative C-Terminus-Domäne in Proteinen bilden kann. In diesem Fall sind verschiedene Sätze von Polyadenylierungsstellen mit den anderen Exons gespleißt.
- Intron-Haltemodus: In diesem Fall verbleibt das Intron in der mRNA. Das Intron muss jedoch gut sein für Aminosäuren codieren kann. Der Code des Introns muss richtig ausgedrückt werden, sonst ein Stoppcodon oder eine Verschiebung in der Leserahmen (Leserahmen) ergibt ein nicht-funktionelles Protein. Siehe auch Frameshift-Mutation.
- Exon-Kassettenmodus: In diesem Fall werden bestimmte Exons aus der Prä-mRNA gespleißt (geschnitten), wodurch die Sequenz verändert und ein anderes Protein gebildet wird.
