Posttranskriptions

Posttranskriptions bezeichnet in der Molekularbiologie alle Prozesse, die nach der Transkription einer DNA in RNA stattfinden und die Reife, Stabilität und Funktion der RNA-Moleküle beeinflussen. In Eukaryoten erfolgen viele dieser Verarbeitungsschritte im Zellkern, während die RNA anschließend in das Zytoplasma exportiert wird; einige Bearbeitungen treten auch im Zytoplasma auf. Der Begriff wird oft als posttranskriptiv bzw. posttranskriptionell verwendet, um die zeitliche Abfolge im Gegensatz zur Transkriptionsphase zu kennzeichnen.

Zu den wichtigsten posttranskriptiven Schritten gehören die RNA-Verarbeitung: 5'-Kappe, Spleißen zur Entfernung von Introns und Polyadenylierung am 3'-Ende zur Bildung des reifen mRNA-Moleküls. In einigen Organismen kommt außerdem die RNA-Editierung vor, zum Beispiel Adenin-zu-Inosin-Editing. Zudem finden chemische Modifikationen statt (etwa Methylierungen), und RNA kann transportiert, lokalisiert und gespeichert werden.

Die Stabilität der RNA wird durch Bindung von Proteinen und durch Abbauwege bestimmt: Deadenylierung, Decapping und Exosome- bzw. Degradationswege reduzieren die Halbwertszeit der Moleküle. Die Translation wird durch RNA-bindende Proteine und kleine RNAs wie miRNA reguliert, die oft Zielsequenzen in der mRNA erkennen und Translation hemmen oder Abbau fördern. Alternative Spleißung erzeugt mehrere Proteinisoformen.

Nicht-kodierende RNAs, darunter tRNA, rRNA, snRNA, miRNA und piRNA, werden ebenfalls posttranskriptionell verarbeitet. Diese Prozesse tragen zur Genregulation und Zellfunktion bei und spielen Rollen in Entwicklung, Anpassung und Krankheiten.

Forschungsmethoden zur Untersuchung posttranskriptiver Regulation umfassen RNA-Sequenzierung, CLIP-Seq zur Kartierung von RNA-Protein-Wechselwirkungen und Ribo-Seq zur Messung der Translation. Das Verständnis posttranskriptiver Mechanismen ergänzt das Bild der Genexpression neben Transkription und Epigenetik.