Joelle, Paul & Philipp RNA- Prozessierung

Gliederung: Definition Schritte der Prozessierung Spleißen Beispiele Wird aus einem Gen ein Protein?

Definition: Die Prozessierung ist der im Anschluss der Transkription ablaufende Prozess, bei dem die Kopie des entsprechendem Gens auf der RNA in die endgültige und damit funktionsfähige Form gebracht wird, damit es in ein Protein übersetzt werden kann

Schritte der Prozessierung: 1. Capping: Anhängen der 5‘Cap Am 5‘- Ende der sich in der Synthese befindlichen Prä- mRNA wird eine eine Struktur angehängt, die als Cap bezeichnet wird Die Cap schützt die mRNA vor der Verdauung durch 5‘- Exonucleasen und Phosphatasen 2. Polyadenylierung: Anhängen des Poly A Schwanzes an das neuentstandene 3‘-Ende der prä- mRNA (Bis zu 250 Nucleotidenadenin) Der Poly A- Schwanz erleichtert den Export der mRNA aus dem Zellkern in das Cytoplasma und schützt außerdem das 3‘- Ende vor einem enzymatischen Abbau, außerdem verlängert er die Lebensdauer der mRNA 3. Editing: Verändern einzelner oder mehrerer Nukleinbasen Kann von Zelle zu Zelle unterschiedlich sein 4. Splicing (Spleißen):

Spleißen Findet im Zellkern statt Wichtigster Schritt im Prozessieren von prä-mRNA zu mRNA Verkürzt die mRNA und entfernt große Teile des prä- mRNA

Entdeckung des Spleißen: Chow und Berget konnten am Beispiel von Adenoviren feststellen das mRNA in Eukaryoten eine Zusätzliche Prozessierung durchgeht Richard John Roberts und Phillip A. Sharp die Idee der "split genes" Sie Erhielten dafür 1993 den Nobel Preis für Medizin

Grundsätze des Spleißen: Die prä-mRNA (in der Transkription geformt) enthalt Introns und Exons Durch Spleißen werden die Introns entfernt Die prä mRNA wird verkürzt und wird dadurch zur mRNA

Beispiele: Alternatives Spleißen: Der Mensch kann durch seine nur 30000 Gene viele hunderttausende verschiedene Proteine herstellen Bsp.: Calcitonin Gen besteht aus 6 Exons, zum Beispeil in der Schilddrüse werden nur die Exons 2-4 zur reifen mRNA zusammengesetzt, und daraus entsteht das Protein Calcitonin Das selbe Gen wird in den Nervenzellen anders gespleißt und zwar: Die Exons 2,3,5 und 6 werden hier zusammengefügt, und daraus entsteht das Protein CGRP

Wie wird eigentlich aus einem Gen ein Protein?

Proteine als esentieller Bestandteil von Lebewesen Wie entsteht aus der Abfolge von A, C, T, G (DNA) ein Mensch? ‚Alphabet‘ der Gene wird in ‚Alphabet‘ der Proteine übersetzt "Gen” ist Informations Abfolge auf DNA-Strang Proteine esentieller Bestandteil eines Menschens: Enzyme, Hormonone, Struktur, Transport... Energiehaushalt ist von Proteinen organisiert Grundbaustein v. Proteinen sind 20 versch. Aminosäuren

Prozess vom Gen zum Protein Erste Phase: gentetische Info. der DNA wird in RNA übersetzt / RNA Synthese = Vorgang der ‚ Transkription’ )inkl. dem Spleißen) Geschieht im Zellkern, vom Enzym RNA-Polymerase synthesiert Polymerase "kopiert“ DNA Infomation in RNA (=eine simplere ‘DNA’) Ergebniss >> Ein Faden mit sog. mRNA (messenger-RNA) Dieser Vorgang dient einer natürlichen Sicherheitsmaßnahme Da die originale DNA nicht den gut geschützten Zellkern verlässt Die wirkliche Übersetzung ist lediglich die, einer Kopie >> die mRNA

Prozess vom Gen zum Protein Aus der mRNA ensteht im zweiten Schritt ein Protein = Vorgang der ‚Translation‘ Geschieht außerhalb in den Ribosomen (‚ Protein Fabriken’) Jeweils 3 Bausteine auf dem mRNA-Faden werden in eine bestimmt Aminosäure umgewandelt (Protein Synthese) Aus ‚CUU‘ wird Leucin, aus ‚CAC‘ Histdedin usw. Einzelene Aminosäuren verbinden + falten sich & nun entstehen PROTEINE!

Quellen: http://de.wikipedia.org/wiki/Prozessierung http://www.spektrum.de/lexikon/biologie-kompakt/prozessierung/9472 http://de.wikipedia.org/wiki/Splei%C3%9Fen_%28Biologie%29 http://www.meine-molekuele.de/vom-gen-zum-eiweiss/ http://biotechlerncenter.interpharma.ch/gentechnik/2159-vom-gen-zum-protein