SpliceSignalStärke

SpliceSignalStärke bezeichnet die charakterisierte oder vorhergesagte Effizienz, mit der ein Splice-Site vom Spliceosom während der Prä-mRNA-Spleißung erkannt wird. Sie umfasst die konventionellen Signale der 5'-Donor-Stelle (häufig GU) und der 3'-Acceptor-Stelle (häufig AG) sowie die Verzweigungsstelle und den Polypyrimidintrakt. Die Stärke eines Signals beeinflusst, ob ein Exon in das finale mRNA-Transkript eingeschlossen wird oder nicht, insbesondere im Kontext der alternativen Spaltung.

Messung und Vorhersage der SpliceSignalStärke erfolgen sowohl experimentell als auch computergestützt. Experimentell helfen Minigen- oder Reporter-Experimente, RT-PCR und RNA-Sequenzierungsdaten, um Exon-Inklusion (Psi-Wert) zu quantifizieren. Computergestützt liefern Modelle wie Positionsgewichtsmatrix (PWM), MaxEntScan oder NNSplice Wahrscheinlichkeiten für Splice-Sites; neuere Ansätze nutzen Deep Learning (z. B. SpliceAI), um die SpliceSignalStärke im Kontext ganzer Transkripte abzuschätzen.

Biologisch hängt die SpliceSignalStärke stark vom genomischen Kontext ab. Mutationen in Splice-Site-Sequenzen oder in regulatorischen Elementen wie exonspezifischen Splicing-Enhancern (ESE) oder Splicing-Silencern (ESS, ISS) können die Stärke verändern und zu alternativer Spaltung führen. Abweichungen der SpliceSignalStärke sind mit genetischen Erkrankungen assoziiert und spielen eine Rolle in der Genomik-Diagnostik.

Anwendungsbereiche umfassen die genetische Diagnostik, das Verständnis der Genregulation und das designbasierte Optimieren oder Modulieren von Splicing-Mustern in der Biotechnologie. In der Praxis wird die SpliceSignalStärke genutzt, um gezielt Exon-Inklusion zu fördern oder zu unterdrücken; therapeutische Ansätze untersuchen Korrekturen von Spleiß-Störungen, etwa durch Antisense-Oligonukleotide.