Transkriptionsbeginn

Transkriptionsbeginn bezeichnet den Ort und den Zeitpunkt, an dem die Transkription eines Gens durch RNA-Polymerase beginnt. Der Startpunkt der RNA-Synthese wird als Transkriptionsstartstelle (TSS) bezeichnet und relativ zur Promotorsequenz als +1 angegeben. Häufig existieren mehrere Startstellen, was zu unterschiedlichen Transkriptionsvarianten führen kann.

Bei Prokaryoten bindet die RNA-Polymerase an Promotorsequenzen, typischerweise nahe -35 und -10, und beginnt die RNA-Synthese am +1 nach Öffnung des Promoters. Bei Eukaryoten benötigt RNA-Polymerase II den Präinitiationskomplex aus allgemeinen Transkriptionsfaktoren; Promotoren enthalten oft Elemente wie die TATA-Box oder Initiator-Inr. Der eigentliche Start hängt davon ab, wie der Komplex den Transkriptionsstart festlegt, und verschiedene Startstellen können zu unterschiedlichen mRNA-Sequenzen führen.

Die Regulation des Transkriptionsbeginns erfolgt durch Promotorstärke, Enhancer-Aktivität, Chromatinzustand, DNA-Methylierung und Transkriptionsfaktoren. Alternative Promotoren ermöglichen Gewebe- oder entwicklungsabhängige Isoformen, und der Transkriptionsstart kann durch Umweltreize angepasst werden.

Methoden zur Kartierung des Transkriptionsbeginns umfassen RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends) und CAGE (Cap Analysis of Gene Expression) sowie andere 5'-End-Sequenzierungstechniken. Die Bestimmung des Transkriptionsbeginns ist grundlegend für das Verständnis der Genexpression; fehlerhafter Transkriptionsstart kann mit Regulationsstörungen, Entwicklungsproblemen oder Krankheiten in Verbindung stehen.