RNA Prozessierung

Question 1

Welche Arten gibt es die RNA zu prozessieren?

Answer 1

-Capping
-Polyadenylierung
-Spleißen:
prä-mRNA spleißen
selbstspleißende Introns
alternatives Spleißen
-Edierung

Question 2

Was geschieht beim Capping?

Answer 2

-die neu produzierte DNA erhält eine CAP-Struktur
-methyliertes Guanosin wird über eine 5‘-5
Triphosphatbrücke an das 5´-Ende der mRNA gehängt
->diese Struktur kann nicht von Nukleasen gelesen werden

Question 3

Was sind die Funktionen der Cap-Struktur?

Answer 3

• Schutz vor Abbau durch Exonukleasen
• effizienter Transport aus dem Zellkern
• erhöht die Effizienz der Translation(ca. 300-fach)

Question 4

Welche Enzyme sind an der Polyadenylierung beteiligt?

Answer 4

• RNA Pol II mit der CTD lädt Faktoren auf die mRNA
• Endonuklease
• Poly(A)-Polymerase

Question 5

Welche FUnktion hat der Poly-(A)-Schwanz

Answer 5

• kann die mRNA vor Abbau schützen

- erhöht die Effizienz der Translation etwa 20-fach

Question 6

Wie nutzen Viren CAP und Poly-A-Schwanz?

Answer 6

-Poliovirus codiert für Proteasen, die das Poly-A-Bindeprotein(PABP) und elF4E
(Faktor für Kappenstruktur) angreifen
-Zelle kann keine mRNAs mehr translatieren, da die Nukleasen die mRNAs zersetzen
-Virus hat selber keine Cap, sodern Strukturelemente, die trotzdem Translation erlauben

Question 7

Was sind snurps?

Answer 7

• SNRPs -> small nuclear ribonucleoprotein Particles

- Ribonucleoproteine mit snRNA

Question 8

Spleißosomale Introns und selbstspleißende Introns?

Answer 8

• aus selbstspleißenden Introns der Gruppe 2
• Strukturen snRNA ähnlich zur Gruppe 2 Intron-RNA
• auch beim Spleißosom Reaktionen über Ribozym

Question 9

Introns Early Hypothese?

Answer 9

• Transfer einen mitochondrialen Gruppe 2 Introns in das Kerngenom
• Maturase(faltet u.a. auch Intron und wird im Intron selbst codiert) kann revers splicen und Introns inserieren
• > Introns konnten sich durch reverses einspleißen Ausbreiten

Question 10

Was sind Vorteile der Introns??

Answer 10

-neue Ebene der Regulation (alternatives Spleißen)
->mehrere Proteine von einem Gen
->nicht alle Exons werden genutzt-> Exonskipping
(auch Verschiebung splicesite möglich)
-Genevolution , neue Gene durch Austauch von Exons
(Exonshuffling)
-Introns erhöhen Sabilität einer RNA
-Introns haben Funktion in Genregulation(Enhancer)
-Introns tragen RNA Gene: snoRNAs, miRNAs

Question 11

Wie wird das alternative Spleißen reguliert?

Answer 11

1. -Repressoren mit hoher Affinität besetzen Splicesite-> Spleißosom kann nicht binden
2. Aktivierung: Spleißosom hat zur Splicesite geringe Affinität-> nutzt Aktivatoren, die an splicing Enhancer binden-> erhöht Affinität des Spleißosom an Splicesite

Question 12

Was sind Wege eine mRNA zu edieren?

Answer 12

-U-Addition/Deletion z.B. in Mitochondrien von Trypanosomen-> ohne Edierung können ORFs von Trypanosomen nicht erkannt werden

• Desaminierung von C oder A in Säugern:
• > Cytidin wird zu Uridin
• > Adenosin zu Inosin

Question 13

Was sind die Folgen der Desaminierung

Answer 13

• Änderung eines Codons
• Einfügen oder Entfernen von Spleißstellen
• erweiterte Codonerkennung in tRNAs(durch Edierung des Anticodons)

Question 14

Beispiel: Wie kann die RNA Edierung die Funktion eines Neurorezeptors beeinflussen?

Answer 14

• Edierung Serotoninrezeptors-> verändert die Aminosäuresequenz und damit die Aktivität des Rezeptors
• wenn die Edierung nicht funktioniert-> Depression Suizid bei betroffener Person

Question 15

Beschreiben Sie den Mechanismus der Polyadenylierung.

Answer 15

4 Schritte: RNA Polymerase II passiert eine Polyadenylierungssequenz.
- Diese Sequenz wird von einer RNA-Endonuklease geschnitten.
- Das 3‘ gelegene Fragment dieses Schnittes wird von einer Exunuklease verdaut.
- Der 5‘ vom Schnitt gelegene RNA-Bereich wird von polyadenyliert (Anheftung eines
PolyA-Schwanzes durch PolyA-Polymerase)