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Polyadenylierungssignal

Synonym: PAS
Englisch: Polyadenylation signal, PAS

1 Definition

Das Polyadenylierungssignal, kurz PAS, ist eine konservierte Sequenz in den meisten eukaryotischen RNAs. Dieses führt zu einer Polyadenylierung des 3'-Endes der prä-mRNA. Es handelt sich damit um eine postranskriptionale Modifikation.

2 Mechanismus

Das Polyadenylierungssignal initiiert, dass die RNA nach 15-30 weiteren Nukleotiden abgeschnitten wird. An dieses Ende werden nun durch die Poly(A)-Polymerase 150-200 Adenin-Nukleotide angehängt. Diese Struktur wird als Poly-A-Schwanz bezeichnet und sorgt für die Stabilität des Transkripts beim Transport und Aufenthalt im Zytoplasma. Das Polyadenylierungsignal ermöglicht die Bindung von Faktoren wie Cleavage and polyadenylation specificity factor (CPSF), Cleavage stimulation Factor (CstF), Cleavage Factor I (CFI) und Cleavage Faktor II (CFII).

3 Eigenschaften

3.1 Sequenz

Drei konservierte Sequenzen wurden identifiziert:

  • AAUAAA
  • AUUAAA
  • UAUAAA

3.2 Vorkommen

Polyadenylierungssignale können in fast jeder RNA eukaryotischer Organismen nachgewiesen werden. Ausnahmen sind RNAs, die für Histonproteine codieren.[1] Für Transkripte, die einen Poly-A-Schwanz besitzen, ist dieser jedoch essentiell. Fehlt er durch eine Mutation im Polyadenylierungssignal, werden die Transkripte sehr schnell abgebaut. Ribosomale RNAs (rRNA) besitzen ebenfalls keinen Poly-A-Schwanz.

3.3 Regulierende Sequenzen

Neben dem essentiellen PAS können noch weitere regulierende Sequenzen in räumlicher Nähe vorhanden sein, beispielsweise das downstream sequence element (DSE), das sich downstream des PAS befindet. Dieses unterstützt die Bildung des 3'-Endes. Das DSE befindet sich im Bereich der RNA, das später enzymatisch abgespalten wird. Upstream des PAS wurde das upstream sequence element (USE) charakterisiert, das ebenfalls die Prozessierung des 3'-Endes verstärken kann. Dieses USE-AAUAAA-DSE Muster kann in allen Säugetieren gefunden werden. Die genaue Ausrichtung und Sequenz dieses Musters ist dafür verantwortlich, wo genau die Polyadenylierung stattfindet. In niedrigeren Organismen wie Hefe ist dieses Muster deutlich geringer konserviert, wodurch auch der Ort der Polyadenylierung viel variabler ist.[2][3]

siehe auch: Polyadenylierung, Prozessierung

4 Quellen

  1. Klug, W. S. Concepts of genetics. 10th edn, (Pearson Education, 2012).
  2. Proudfoot, N. J. Ending the message: poly(A) signals then and now. Genes Dev 25, 1770-1782, doi:10.1101/gad.17268411 (2011).
  3. Neve J, Patel R, Wang Z, Louey A, Furger AM. Cleavage and polyadenylation: Ending the message expands gene regulation. RNA Biology. 2017;14(7):865-890. doi:10.1080/15476286.2017.1306171.

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