rRNAsynthese

Ribosomale RNA-Synthese, im Deutschen oft als rRNA-Synthese bezeichnet, umfasst die Transkription ribosomaler RNA-Gene und deren spätere Reifung zu den rRNA-Molekülen, die Bestandteil der Ribosomen sind. In Eukaryonten liegen die rRNA-Gene in repetitiven Regionen des Nukleolus. Die Haupttranskription erfolgt durch die RNA-Polymerase I und führt zu einem großen Vorläufer-RNA, dem pre-rRNA, das Sequenzen für 18S, 5,8S und 28S rRNA enthält und durch Interne und Externe Transkriptionsspacer untergliedert ist. Die 5S rRNA wird separat im Nukleoplasma durch RNA-Polymerase III transkribiert. Die prä-rRNA unterliegt einem komplexen Reifungsprozess mittels Endo- und Exonukleasen sowie Modifikationen durch snoRNAs (small nucleolar RNAs) und wird zu den reifen 18S-, 5,8S-, 28S- und 5S-rRNA. Diese Moleküle ordnen sich zusammen mit Ribosomenproteinen zu den Untereinheiten 40S und 60S.

In Prokaryonten wie Bakterien und Archaea befinden sich rRNA-Gene typischerweise in Operons, die die 16S-, 23S- und 5S-rRNA umfassen und von einer einzigen RNA-Polymerase transkribiert werden. Das polycistronische Vorläufer-RNA wird durch Ribonukleasen zu den reifen rRNAs verarbeitet, die mit Proteinen die 30S- und 50S-Untereinheiten der Ribosomen bilden. In Bakterien erfolgt die Transkription oft gekoppelt an die Translation; die RRNAsynthese reagiert auf Nährstoffstatus und Stress, gesteuert durch Systeme wie die stringent response.

RRNAsynthese ist ein zentraler Determinant der zellulären Kapazität für Proteinsynthese und Wachstum. In Eukaryoten erfolgt sie im Nukolus und ist verknüpft mit Signalwegen wie mTOR; Störungen können Wachstums- und Teilungsprozesse beeinflussen und zelluläre Kontrollmechanismen aktivieren.

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