RNA-Prozessierung: Modifikation der Enden, Spleißen, Editing

Die in der Transkription synthetisierten verschiedenen Vorläufer-RNA-Formen wie Prä-rRNA, Prä-tRNA und Prä-mRNA (hnRNA) durchlaufen entweder bereits während des laufenden Transkriptionsprozesses (d.h. cotranskriptionell) oder nach Abschluss der Transkription (posttranskriptionell) spezifische Reifungs- oder Prozessierungsschritte.

Die Prozessierung der Prä-mRNA erfolgt im Zellkern und umfasst drei Reaktionen, die die Prä-mRNA in eine reife mRNA überführen:

• Beim Capping wird die Cap-Struktur, ein am N7-Atom methylierter 7-Guanylrest, an das 5’-Ende der Prä-mRNA geheftet.

• Während des Spleißens werden nicht codierende Sequenzen (Introns) aus der Prä-mRNA entfernt und codierende Sequenzen (Exons) mit sehr hoher Genauigkeit miteinander verknüpft. Die Reaktion findet am Spleißosom statt. Alternatives Spleißen erhöht die Vielfalt der synthetisierten Proteine.

• Bei der Polyadenylierung wird eine Poly(A)-Sequenz aus 50–250 Adeninresten an das 3’-Ende der Prä-mRNA angeheftet.

Manche Vorläufer-mRNA-Moleküle unterliegen noch weiteren Veränderungen in Form des RNA-Editings. Dabei wird die Sequenz der Vorläufer-RNA-Formen oder auch der mRNA posttranskriptionell z.B. durch eine chemische Veränderung modifiziert. Dadurch können aus einem Transkript letztlich mehrere Proteinvarianten entstehen, sodass auch das RNA-Editing zu den Mechanismen gehört, die die Vielfalt der Proteine vergrößern.

Neben der Prä-mRNA werden auch Prä-rRNA und Prä-tRNA prozessiert und durch Spaltung des Vorläufermoleküls, Spleißen oder Veränderung bestimmter Basen in funktionelle RNA-Moleküle umgewandelt.