transkriptionsinaktiven

Transkriptionsinaktivität bezeichnet den Zustand, in dem Gene oder Genomregionen in einem bestimmten Zelltyp, Entwicklungsstadium oder unter bestimmten Bedingungen nicht transkribiert werden. Sie ist ein zentraler Bestandteil der Regulation der Genexpression und ergibt sich aus dem Zusammenspiel von Chromatinstruktur, DNA-Methylierung und der Verfügbarkeit von Transkriptionsfaktoren. Typische Mechanismen sind die Bildung von Heterochromatin mit dicht gepackten Nukleosomen und repressive Histonmodifikationen wie H3K9me3 oder H3K27me3 sowie erhöhte DNA-Methylierung, die die Initiierung der Transkription behindern.

Die Inaktivität kann stabil sein, wie bei der systemweiten Silencing-Struktur des Genoms, oder in bestimmten Kontexten reversibel. In vielen Zellen gibt es auch "poised" oder bivalente Zustände, besonders in embryonalen Stammzellen, bei denen Aktivierungs- und Repressionsmarkierungen zugleich vorhanden sind, um eine rasche Regulation zu ermöglichen. Transkriptionsinaktivität ist oft gehemmt, um zentrale Prozesse wie die Silencing von repetitiven Elementen, die Aufrechterhaltung der Genomeistung oder die Verhinderung unerwünschter Genaktivität sicherzustellen. Ein bekanntes Beispiel ist die Inaktivierung des X-Chromosoms bei weiblichen Säugetieren, das durch XIST-RNA vermittelt wird und zu großflächiger Transkriptionsrepression führt.

Der Nachweis transkriptionsinaktiver Regionen erfolgt durch Kombination von Experimenten wie RNA-Sequenzierung zur Bestätigung fehlender Transkription, ChIP-Sequencing für Histonmarkierungen, Bisulfite-Sequenzierung zur Beurteilung der DNA-Methylierung sowie Assays zur Chromatinzugänglichkeit (DNase-Seq, ATAC-Seq).