Spleißsignalen

Spleißsignale sind die nukleotidischen Signale in einem Prä-mRNA-Transkript, die den Spleißprozess steuern. Sie bestimmen, wo Introns herausgeschnitten und Exons zu einer reifen mRNA verbunden werden. Die Signale sind weitgehend konserviert, weisen aber je nach Organismus, Gewebe oder Gen Variationen auf. Ihre korrekte Interpretation durch das Spleißosom ist grundlegend für die Bildung funktionsfähiger mRNA-Molukülen.

Zu den Kernsignalen gehören die 5'-Spleißstelle (Donor-Stelle) mit einem GU-Dinukleotid am Beginn des Introns, die 3'-Spleißstelle (Acceptor-Stelle) mit einem AG am Ende des Introns, der Branch-Point-A im Intron nahe dem 3'-Ende sowie eine Polypyrimidintrakt vor der 3'-Spleißstelle. Diese Elemente werden vom Spleißosom erkannt, das aus snRNPs besteht (beispielsweise U1 bindet an die 5'-Stelle, U2 am Branchpunkt). Die Spaltung erfolgt durch zwei Transesterifikationen, wobei zuerst eine Lariatstruktur des Introns entsteht und anschließend die Exons miteinander verbunden werden.

Zusätzlich zu den Kernsignalen modulieren Exon- bzw. Intron-Enhancer und -Silencer die Spleißwahl. Transfaktoren wie SR-Proteine oder hnRNPs binden diese Elemente und ermöglichen Gewebe- oder Entwicklungsabhängigkeiten der Spleißung. Veränderungen in Spleißsignalen oder deren Regulierung können zu Fehlsplicing führen, das zu krankhaften Zuständen beitragen kann, etwa durch Exon-Skipping, Intronretention oder dysregulierte Proteinketten.

Historisch und in der Praxis wird das Spleißen durch molekulare Biologie, Genomik und Sequenzanalyse erforscht. RNA-Sequencing liefert heute detaillierte Einblicke in Splice-Varianten und Regulierungsmuster.