3Polyadenylierung

3Polyadenylierung bezeichnet die Addition einer Poly(A)-Kette am 3'-Ende von RNA-Molekülen, insbesondere von eukaryotischer mRNA, während der RNA-Prozessierung. Sie ist ein zentraler Schritt der Reifung und beeinflusst Stabilität, Export aus dem Zellkern und Translation der mRNA.

Mechanismus: Am 3'-Ende der Transkription liegt häufig ein polyadenylation signal (typischerweise AAUAAA) vor. Proteinkomplexe wie CPSF (cleavage and polyadenylation specificity factor) und CSTF erkennen dieses Signal und vermitteln eine Endonukleolyse in der Nähe. Danach wird durch die Poly(A)-Polymerase (PAP) eine längliche Adenin-Kette an das freiliegende 3'-Ende angehängt. Ein weiteres Protein, PABPN1, bindet an die wachsende Poly(A)-Schwänzchen und reguliert die Endlänge. Die charakteristische Tail-Länge variiert je nach Spezies, Gewebe und mRNA, liegt aber oft im Bereich von einigen Dutzend bis mehreren Hundert Adeninen.

Funktion: Das Poly(A)-Tail erhöht die Stabilität der mRNA, erleichtert den nuklearen Export in das Zytoplasma und unterstützt die effiziente Translation durch Bildung eines geschlossenen Ribosom-Komplexes (mit eIF4G und PABPC). Deadenylierung durch Exonukleasen wie CCR4-NOT führt zum Abbau der mRNA und damit zum Abbruch der Expression.

Variabilität und Bedeutung: Alternative Polyadenylierung erzeugt mRNA-Varianten mit unterschiedlichen 3'-UTR-Längen, was Regulierung, Lokalisierung und Translation beeinflusst. Fehlregulationen der Polyadenylierung sind mit Erkrankungen, einschließlich Krebs, sowie mit Entwicklungsprozessen verbunden. Histon-mRNA besitzen kein klassisches Poly(A)-Tail, während mitochondrialen RNAs eigene, unterschiedliche Polyadenylationsmechanismen zugeschrieben werden.