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Lexikon der Neurowissenschaft: Spleißen

Spleißen s, RNA-spleißen, E splicing, das Herausschneiden von Intron-RNA-Sequenzen (Ribonucleinsäuren) und die gleichzeitige kovalente Verknüpfung von Exon-RNA-Sequenzen bei der Prozessierung von Primärtranskripten (Transkription) mosaikartig aufgebauter Gene ( siehe Abb. ). Bei den Primärtranskripten bestimmter proteincodierender Gene können alternative Intron-Exon-Grenzen in der Spleißreaktion umgesetzt werden, wodurch, ausgehend von einem gemeinsamen Primärtranskript, verschiedene mRNAs als Prozessierungsprodukte entstehen, durch die sich wiederum verschiedene Proteine (trotz gleicher codierender DNA) bilden. Dieses sogenannte differentielle oder alternative Spleißen gilt als Beispiel für die Regulation von Genaktivitäten auf der Ebene des RNA-Prozessierens.



Spleißen

Schema zur Wirkungsweise von U1-RNA beim Spleißen eines mRNA-Primärtranskripts (nur Ausschnitt mit einem Intron und den beiden flankierenden Exonen dargestellt). Die beiden Intron-Exon-Grenzen sind durch Pfeile innerhalb der betreffenden Nucleotidsequenzen gekennzeichnet. Die beiden Bereiche liegen im freien Primärtranskript (oben) voneinander weit entfernt. Durch Basenpaarung zwischen der im sn-RNP-Partikel (Spleißosom) enthaltenen U1-RNA und den Nucleotidsequenzen der beiden Intron-Enden werden sowohl diese als auch die angrenzenden Exon-Enden in räumliche Nachbarschaft gebracht (Mitte). Ausgehend von diesem Komplex vollzieht sich die Spleißreaktion in folgenden vier, zum Teil gleichzeitig ablaufenden Einzelschritten (im Schema nicht einzeln aufgeführt):
1. Trennung der Exon-Intron-Grenze an der 5'-Seite der Intron-Sequenz.
2. Kovalente Verbindung der am 5'-Ende geöffneten Intronsequenz mit der 2'-OH-Gruppe eines Adenosin-Rests in der Nähe der 3'-Exon-Intron-Grenze, wobei eine verzweigte RNA (sogenannte Lariat- oder Lassostruktur) entsteht.
3. Trennung der Exon-Intron-Grenze an der 3'-Seite der Intron-Sequenz unter Freisetzung von Intron-RNA.
4. Verknüpfung der beiden Exon-Enden. Als Produkte entstehen reife m-RNA mit exakt "verlöteten" Exon-Sequenzen (unten) und Intron-RNA, deren Lassostruktur durch spezielle Enzyme zu linearer RNA aufgelöst wird.

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