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Lexikon der Biologie: RNA-Editing

RNA-Editing s, Bezeichnung für die Edierung von Transkripten – einen Mechanismus der Prozessierung, der zur Erzeugung von RNA-Molekülen (Ribonucleinsäuren) führt, die im Vergleich zur sie codierenden genomischen Sequenz (DNA oder RNA) eine abweichende Nucleotidsequenz aufweisen. Unter RNA-Editing werden die Insertion, Deletion, aber auch die Konvertierung von Nucleotiden innerhalb eines Transkripts verstanden. Edierung von RNA wurde 1986 bei Kinetoplasten, den Mitochondrien der Trypanosomidae, entdeckt, ist inzwischen aber bei einer Vielzahl weiterer Organismen ( vgl. Tab. ) beobachtet worden. In kinetoplastidären (Kinetoplastida) Transkripten findet man eine durch Einbau und Deletion von Uridin-Resten (Uridin) im Vergleich zur DNA stark veränderte Sequenz vor. Mechanistisch sind bei Trypanosomen sog. guide-RNAs in den Edierungsprozeß miteinbezogen. Diese kleinen, ca. 80 Nucleotide langen RNA-Moleküle weisen Sequenzen auf, die am 5´-Ende komplementär (Komplementarität) zur edierten RNA sind. Neben Nucleotid-Insertionen und -Deletionen gibt es auch RNA-Editing durch Basen- bzw. Nucleotidkonversionen. In Transkripten aus Plastiden und Mitochondrien von Landpflanzen findet z.B. meist eine Cytidin-zu-Uridin-Konvertierung (C-›U) statt. Daneben findet man aber auch U-›C-Übergänge. Diese Veränderungen von C nach U bzw. U nach C sind jedoch nicht auf einen Austausch der Basen oder sogar ganzer Nucleotide zurückzuführen, sondern beruhen auf einer Desaminierung bzw. Aminierung der entsprechenden Nucleinsäurebasen. Nach RNA-Edierung codieren in ihrer Sequenz veränderte mRNAs meist Proteine, die Unterschiede zu der von der DNA abgeleiteten Polypeptidsequenz aufweisen. In einigen Fällen sind nur die auf edierte RNAs zurückgehenden Produkte funktionell, während in anderen Fällen RNA-Edierung die Grundlage zur Expression unterschiedlicher, in manchen Fällen differentiell genutzter Proteine schafft. Besonders erwähnenswert sind die Fälle, in denen Start- bzw. Stop-Codonen durch Edierung erzeugt werden. Dort zeigt sich ein direkter Zusammenhang zwischen Edierung und Funktionalität des edierten Transkripts. So werden einige mRNAs (messenger-RNA) erst durch Edierung translationsfähig (Translation) gemacht. RNA-Edierung kann aber auch zur differentiellen Expression (differentielle Genexpression) verschieden langer Polypeptide führen. Z.B. werden in Säugerzellen nach gewebespezifischer Bildung eines Stop-Codons durch RNA-Editing (CAA-›UAA) verschiedene Apolipoprotein-B-Polypeptidketten (Apolipoproteine) exprimiert ( vgl. Abb. ). Während in einigen Organismen die Mechanismen des Edierens sowie die daran beteiligten Enzyme schon gut charakterisiert wurden, sind sie in den meisten Fällen noch unbekannt. Meist, so vermutet man, sind sie in einem Multienzymkomplex, ähnlich dem Spleißosom (spleißen), dem Editosom, zusammengefaßt. Information.

R.M.



RNA-Editing

Gewebespezifische Bildung eines Stop-Codons durch Edierung von Apolipoprotein-B-mRNA aus Säugern. Die Edierung von C (Cytosin) nach U (Uracil) in Darmzellen führt zur Umwandlung eines für Glutaminsäure codierenden Codons in ein Translationsstop-Codon und damit zu einem um etwa die Hälfte verkürzten Protein.

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