Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Basiswissen

• Allgemeines

  Posttranskriptionelle Modifikationen / RNA-Processing im Nukleus

  Boten-RNA-Dino bei der Security / vorm Ceckout-Punkt im Nukleuslabor

  Die Transkription erfolgt im Nukleus unserer Zellen, wo sich auch die DNA befindet. Alle RNA-Moleküle (prä-mRNA, tRNA, rRNA), die anhand der DNA transkribiert werden, werden im Nukleus posttranskriptionell modifiziert. Diese Änderungen sind als posttranskriptionelle Modifikationen oder auch als RNA-Processing bekannt.

• Allgemeines

  4 Modifikationen – 4 Ziele

  4 Security-Mitarbeiter – 4 Gegenstände des RNA-Botendino

  Es gibt eine Vielzahl an Modifikationen: hier werden die vier wichtigsten vorgestellt. Prinzipiell gibt es vier Ziele der Modifikationen.

• Allgemeines

  prä-mRNA → reife mRNA

  Prämie des RNA-Dino wird abgegeben → reif für seine Mission

  Hier gehts v.a. um die posttranskriptionelle Modifikation der prä-mRNA (hnRNA) bzw. der prä-messenger RNA. Nach der Modifikation wird die prä-RNA auch (reife) mRNA genannt.

• 5'-GTP-Kopfgruppe (Capping) > Prozess

  Capping (GTP-Nukleotid): 5’-GTP-Kopfgruppe auf prä-mRNA

  Schutzkappe (mit GTP-Blitz): von Security mit Hand aufgesetzt

  Die erste wichtige Modifikation an der prä-mRNA ist das Anhängen einer Kopfgruppe bzw. einer Cap, die aus einem GTP-Nukleotid besteht und ans 5’-Ende des RNA-Moleküls angebracht wird.

• 5'-GTP-Kopfgruppe (Capping) > Prozess

  Guanylyltransferase fügt GMP-Rest an

  Guano-Dino mit Fährenhasen-Mütze übergibt Schutzkappe

  Für die eigentliche Capping-Reaktion verantwortlich ist die Guanylyltransferase. Dieses Enzym fügt einen GMP-Rest (entsteht aus GTP unter Abspaltung von Pyrophosphat) an die gerade entstandene Diphosphatgruppe am 5'-Ende der prä-mRNA.

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Expertenwissen

• 5'-GTP-Kopfgruppe (Capping) > Prozess

  Triphosphatase spaltet 5'-Phosphatgruppe ab

  Pfirsich-Hase nimmt Pfirsichschlüssel

  Bevor GTP als Kappe auf die prä-mRNA gesetzt werden kann, muss die 5'-Phosphatgruppe der prä-mRNA durch eine RNA-Triphosphatase entfernt werden. Durch die Abspaltung der Phosphatgruppe entsteht am 5'-Ende ein Diphosphatende (zwei Phosphatreste), an das dann die GTP-Cap gehängt werden kann.

• Splicing > Umesterung

  2 Umesterungsreaktionen mit Ausbildung Lassostruktur

  2 Nester und ein Lasso

  Das Splicing beinhaltet 2 Umesterungsreaktionen, dabei bildet sich eine sog. “Lassostruktur” beim Intron aus.

• Splicing > Umesterung

  1. Umesterung: nukleophiler Angriff von Alkoholgruppe auf Phosphodiesterbindung

  Beschwipster Vogel (Alkoholgruppe) macht nuklearen Angriff auf phosphorgrünen Vogel

  Die erste Umesterungsreaktion wird ab und zu auch mal im Detail abgefragt: es kommt zum nukleophilen Angriff der 2'-OH-Gruppe am Adeninnukleotid der Verzweigungsstelle auf die Phosphodiesterbindung an der 5'-Spleißstelle.

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