Multicistronische

Multicistronische, oft auch als polycistronische Transkripte bezeichnet, sind RNA-Moleküle, die mehrere codierende Sequenzen (Open Reading Frames, ORFs) in einem einzigen Transkript tragen. Typischerweise ermöglichen solche Transkripte die gleichzeitige oder koordinierte Expression mehrerer Proteine aus einer gemeinsamen RNA-Vorlage.

Vorkommen und Beispiele: In Prokaryoten sind polycistronische mRNA typisch. Operons wie das Lac-Operon umfassen mehrere Gene, die als eine mRNA transkribiert werden. Die Translation der einzelnen ORFs erfolgt in der Regel durch unabhängige Ribosomen, die an jeweils vorhandenen Shine-Dalgarno-Sequenzen initiieren. In Eukaryoten sind multicistronische Transkripte seltener; monocistronische Transkripte sind die Regel. In Organellen wie Chloroplasten und Mitochondrien können polycistronische Transkripte vorkommen, in denen mehrere Gene in einer einzigen Transkriptkette zusammengefasst sind und anschließend prozessiert werden.

Biotechnologische Anwendungen: In der Gentherapie und Molekularbiologie werden multicistronische Vektoren genutzt, um mehrere Proteine aus einer einzigen Transkriptquelle auszudrücken. Methoden umfassen die Einfügung von 2A-Peptiden, die eine ribosomale Überspring-Funktion auslösen, oder IRES-Elemente, die eine Translation des downstream-ORF ermöglichen. Solche Ansätze ermöglichen koordinierte Expression, erfordern aber sorgfältige Abstimmung der Genprodukte und können Unterschiede in der Ausbeute verursachen.

Begriffe und Relevanz: Der Begriff wird oft synonym mit polycistronisch verwendet. Der Fokus liegt auf natürlichen polycistronischen Transkripten, vor allem in Prokaryoten, sowie auf synthetisch erzeugten multicistronischen Systemen in der Biotechnologie, die eine multigene Expression aus einer einzigen RNA erleichtern.