MolBio at Universität zu Lübeck

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Warum größere gen. Variabilität durch Introns?

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Spleißvorgang

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RNA-Sequenzen zur Spleiß-Regulation

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Regultation des alternativen Spleißens

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Störung von cis-acting Sequenzelementen

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Auswirkung auf trans-acting Fatkroen

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Spinale Muskelatrophie (SMA)

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Wichtigkeit der Introns

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MolBio

Warum größere gen. Variabilität durch Introns?

  • viele Proteine von einem Gen
  • neue Gene durch Exonaustausch
  • post-transkriptionelle Regulation von Genexpression

MolBio

Spleißvorgang

= 2 kalalyt. konsekutive Transesterifizierungen


  1. Nukleophiler Angriff von A-Branchsite auf 5'Spleißstelle
    • Intermediate= Exon1, Lariat-Exon2
  2. Nukleiphiler Angriff Exon 1 auf 3'Spleißstelle
    1. gespleißtes Exon & Lariat-Intron

MolBio

RNA-Sequenzen zur Spleiß-Regulation

  • branch-point -> Basenpaarung, U2-Bindestelle
  • 5'Spleißsite -> U1
  • 3'Spleißsite ->U2AF Heterodimer
  • Spleißsites für alternative Kasetten-Exon
  • ESE
  • ESS

-> Mutation hier für 9-10% gen. Krankheiten verantwortlich (Punktmutationen)

MolBio

ESE

Exonischer Spleiß Enhancer (ISE) 

-> SR = Serin-Arinin reiche Proteine binden

MolBio

ESS

Exonischer Spleiß Silencer (ISS) -> hnRNP bindet

MolBio

Mutation auf welchen Ebenen?

  1. first layer: Spleißsite-Signale GU & AG
  2. second layer: ESE, ESS, ISE, ISS

MolBio

Welche Arten von Mutationen?

  • Gain of function = Spleißelement enhanced -> Kreation von ESS, ISS, ESE, ISE
  • Lost of function = abschwächung o. ausschalten Spleißsiteelement -> Zerstörung von ESE o. ESS
  • Mutation in Spleißfaktoren

MolBio

Regultation des alternativen Spleißens

= dynamisches Gegenspiel von Angatonisten

  • Aktivator: SR (Serin-Arginin reiche Proteine)
  • Repressor: hnRNP Proteine

MolBio

Störung von cis-acting Sequenzelementen

Auswirkung auf Expression genau dieser Gene

MolBio

Auswirkung auf trans-acting Fatkroen

Auswirkung auf mehrere Gene (im Spleißosom, in SR...)

MolBio

Spinale Muskelatrophie (SMA)

  • im Menschen liegen 2 SMN-Genkopien vor (Chromosom 5)
    • Krankheit tritt auf, wenn 1x davon fehlt

MolBio

Wichtigkeit der Introns

  • größere genetische Variabilität
  • Zunahme Stabilität
  • Exons codieren oft für funktionelle Domänen

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