Genetik

Alternativer Bildtext:

ver- loren haben, wesentliche zellbausteine (z.B Aminosauren) zu synthetisieren Genwirkette Finden mehrere voneinander abhängige Stoffwechselprozesse statt, die von Enzymen gesteuert werden und zur Ausprägung eines Merkmals führen, spricht man von einer Genwirkkette. Die Ausprägung des Merk- mals wird entsprechend durch das Ablesen der beteiligten ONA-Abschnitte gestevert. Kommt allerdings ein Enzym nicht vor oder ist funktionsun- fähig hommt es nicht zur Merkmalausprägung Gen 1 wird umge setzt von codiert für Enzym 1 % Gen 2 wird umge. setzt von Ausgangsprodukt zwischen produkt 1 zum codiert für Enzym 2 Gen 3 codiert für Enzym 3 wird umge. zum setzt von zwischen produkt 2 zum Endprodukt ✓ führt zur Merk- mal ausprägung im Phanotyp Mutagene -Substanzen, die Mutationen im Erbgut von Organismen auslösen können Biologische Mutagene: -2.B. Viren: -lösen Mutationen aus, indem sie ihr eigenes Erbgut in das Erbmaterial des betroffenen Organismus einschleusen Chemische Mutagene: -sorgen für veränderung der Basenstruktur, ähneln der Struktur der Basen oder schieben sich zwischen zwei Basen -modifizieren Basen → kann zu einer fehlerhaften Protein Produktion führen Physikalische Mutagene: - z.B hohe Temperaturen oder Strahlung -Strahlung: bestimmte reaktive verbindungen (Radikale) werden gebildet → Brüchen der DNA, chemische veränderungen der DNA -UV: benachbarte Thymin basen können sich verbinden (Dimerisierung) Ames-Test Bruce Ames -Test unter Verwendung von Bakterien zum Nachweis von mutagenen Eigenschaften einer Prüfsubstanz (in-vitro) -Ob und im welchem Maße Stoffe mutagen wirken auxotroph in →Bezug auf die Aminosäure Histin Mangelmutante salmonella typhimurium Nährmedium ohne Histidin Mutagen- wirkende Testsubstanz -Je höher die Anzahl von Baktenen nach der inkuba- tion desto stärker Mutagen wirkend ist die Test- substanz Beurteilung: -Übertragbarkeit auf den Menschen nicht gegeben nicht überlebens- fähig 00 ↑ ↓ führt zu einer Rückmutation →die Mangelmutante kann wieder Histidin synthetisieren Tumorgene: Definition: - Gewulst" oder „Anschwellung" -zellen, die sich unkontrolliert vermehren durch eine genetische Fehiregulation -Ursache: Mutation im Erbgut einzelner zellen ↓ onkogene oder mutierte Tumorsupressorgene unkontrollierte zell teilung Durch z.B: Mutagene, Ungesunde Lebensweise, vererbung Schäden im Zellzyklus können nicht repariert werden ✓ gestörte zellzyklusregulation ↓ betroffene zellen teilen sich unkontrolliert ↓ Wucherungen bilden sich ↓ verdrängen gesundes Gewebe, zellen verliehren ihre normale Funktion gutartig bösartig -zellen, die zusammengeballt-wird als „Krebs" bezeichnet bleiben -verbleiben örtlich be- -kann chirurgisch entfernt werden -wachsen unkontrolliert in anderes Gewebe hinein grenzt in ihrem Ausgangs--einzelne Zellen können den gewebe Tumor verlassen und über Blut- und Lymphgefäße in andere Körperbereiche gelangen ↳können Tochtergewülste (Metastasen) in anderen Organen bilden -schwer zu finden und ent- fernen Tumorzellen Eigenschaften: 1. benötigen kaum / selten wachstumsfaktoren (benötigen keine signale von außen) 2. Unkontrollierte Zellteilung (kontrollpunkte im Zellzyklus sind eingeschränkt) Reperatur mechanismen aufgehoben 3. können sich unendlich oft teilen werden durch Mutationen im Fromaterial erworben →davon sind Geng beteiligt, die bei der Regulation der Zellteilung eine Rolle spielen ZELLZYKLUS: -aus einer Ursprungszelle bilden sich zwei Tochterzellen Gesunde zellen teilen sich nur unter bestimmten Bedingungen (kontexten) → Vermehrung der einzelnen zeren ist eingeschränkt und wird nur bei Bedarf aktiviert (→zelle kann in die Go-Phase treten, wenn keine zellteilung stattfinden soll) - reguliert wird dies durch Signale von außen (bsp. wachstumsfaktoren) Kontrolle der Zellteilung: -zellzyklus unterliegt einem kontrollsystem welches durchlaufen werden muss, sodass die Mitase ausgelöst wird (hochgradig reguliert) -drei Kontrollpunkte werden durchlaufen: Mitose-Maschinerie aktivieren G₂-Kontrollpunkt Ist die DNA vollständig repliziert? Ist der Kontext richtig? G₂₁ G₂ M G₁ Metaphase- Kontrollpunkt (Metaphase-Anaphase- Übergang) Sind alle Chromatiden an der Spindel angeheftet? Ist die Zele groß genug Ist die DNA unbeschadige Ist der Kontext richtig G₁-Kontrollpunkt DNA-Replikation auslösen 1. Kontrollpunkt: - Signale werden verarbeitet, die eine zellteilung auslösen - Fehlen der Signale →→ Zelle geht in die Go-Phase über (verharrt in - gewisse Größe der zelle wird überprüft dieser Phase) - entsprechende Ausstattung an Enzymen und Proteinen zur Durchführung der DNA-Replikation muss vorhanden sein ·DNA muss unbeschädigt sein 2. Kontrollpunkt: -DNA muss vollständig repliziert sein 3. Kontrollpunkt: -Sind alle Chromosomen am Spindel aparat? Kontrolle geschieht durch zwei Familien von Schlüsselproteinen: Cycline:- Aktivierungsproteine -binden an Cdk-Moleküle (Bilden Komplexe), kontrollieren die Cdk Aktivität -unterliegen ständigen Auf- und Abbau Cyclin-abhängigen Proteinkinasen (cdk): - können durch die Übertragung von Phosphatresten nachgeordnete Reaktionen auslösen mitotische Cycline binden während der G₂-Phase an die Cdk-Moleküle bilden den Mitosephase-Förderfakter (MPF) ↓ Spaltung von ATP → Phosphat wird angelagert ↓ aktiviert Mitose-Machinerie → Abbau von mitotischen Cyclin inaktiviert MPF G₁ Cyclin bindet während der Ge-Phase an ein Cdk-Molekül ↓ aktive Start-kinase wird gebildet ↓ wird für den Übergang zur S-Phase benötigt, indem sie die DNA-Replikation auslöst →Abbau von Ge-Cyclin inaktiviert die Start-kinase mitotisches Cyclin ATP ADP G₂ ℗ M Mitosephase Förderfaktor Start Kinase Positive Regulatoren: (fördern zellteilung) Z, B: aktiviert Mitose Maschinerie ATP ADP G₁-Cyclin löst DNA- Replikation aus · Bildung dieser Komplexe wird durch extrazelluläre Signale gesteuert, die in der zelle verarbeitet werden und somit den zellzyklus beeinflussen -zelle teilt sich erst, wenn sie extrazelluläre signale erhält Negative Regulatoren: (nemmen zeliteilung) -Retinoblastinom protein -Tumor-Supressorgene reduzieren Zellteilungsrate -wachstumsfaktoren -Signalproteine -Proto-Onkogene → beschleunigen zeliteilungsrate - Regulatorische Systeme bewirken, class sich Zellen nur dann teilen, wenn es notwendig ist. zwei dieser Regulatoren: Gen- produkte Proto-Onkogene "Zellteilung?" ja Proteinbiosynthese Proteine + fördern Zellteilung nein uncontrollierte, ungehemmite Zellteilung → Tumor entsteht Proteinbiosynthese Proteine (unermenschuss vorhanden) übermäßige im ++übermäßige Anregung der Zellteilung Gen- produkte Grund einer der Kontrollpunkte weist Fehler auf Tumor-suppressorgene G Proteinbiosynthese Proteine - hemmen Zellteilung Proteinbiosynthese Proteine -Verlust der Hemmungsfunktion Schäden während der Zellteilung können nicht behoben werden » Tumor entsteht Beide Gene dienen als Regulatoren, die sich normalerweise so koordinieren dass gerade so viele tellen nev synthetisiert werden, wie nötig Problem: zellteilung finder erst statt, wenn Tumorsupressorgene inaktiv sind Proto-onkogene: Mutation in einem Allel kann schon zur Entstehung eines Tumors führen →Mutation wirkt dominant Tumor-Supressorgene: Mutation in einem Allel wirkt rezessiv →nur wenn beide Allele mutiert sind, kann die Zellteilung nicht mehr gestoppt werden. Beispiel eines Proto-onkogens. Ras-protein (→Membran-assoziiertes GTP-bindendes Protein) 1 ATP ATP ATP ATP Rezeptor GDP inaktiv 2 ATP ATP ADP extrazelulares Signal, z.B 3 ein Wachstumsfaktor GDP inaktiv extrazelulares Signal, z.B. ein Wachstumsfaktor GDP inaktiv GTP und damit Inaktivierung von Ras erfolgt Ras-abhängig. GDP aktiv Die Spaltung von GTP zu GDP und anorg, Phosphat Signalkaskade ↓ letztlich Aktivierung eines Transkriptions- aktivators Außenmembran Zellkern Genexpression von Genen, deren Genprodukte für die Zellteilung benötigt werden (z.B. Cyclin-Gene) 1-Ras liegt in der zelle vorerst in einer GDP-bindenden Form vor )- wenn ein Membran rezeptor ein extrazelluläres Signal empfängt (z.B. ein wachstumsfaktor), erfolgt eine Konformationsveränderung und eine Phosphory- Tierung des Rezeptors (→ Spaltung von ATP zu ADP → Phosphat wird angelagert) 3-Ras-GDP bindet an den phosphorylierten Rezeptor, wodurch das Ras-Protein in seine aktive Form überführt wird und das gebundene GDP wird durch GTP getauscht. ) - das aktive Ras setzt eine signal kaskade (Signalübertragung) in Gang -Signal kaskade endet bei einem Transkriptionsaktivator, der aktiviert wird und die Genexpression von Genen einleitet, deren Genprodukte für die Zell teilung benötigt werden (z.B. Cycline). 6- Ras wird durch die Spaltung von GTP in GDP und Phosphat wieder inaktiv Mutation von Ras (→Onkogen) GDP Zellkern GTP aktiv Signalkaskade aktiv durch Mutation verändertes Ras-Protein 1 Aktivierung eines Transkriptions- aktivators inaktiv p53 Transkriptionsfaktor p53 Signal: DNA ist be- schädigt oder fehlerhaft Zellkern Beispiel eines Tumors upressorgens: Genexpression von Genen, deren Genprodukte für die Zellteilung benötigt werden (z.B. Cyclin-Gene) Inaktivierung der Start-Kinase Transkription u.a. der mRNA für das Protein p21 DNA Herstellung des p21-Proteins p21 -verliehrt die Fähigkeit GTP in GDP zu Spalten ↓ befindet sich dauerhaft im aktivierten Zustand, egal ob signale für eine einzu- leitende zellteilung vorhanden sind oder nicht Ras-abhängige Transkriptions aktivator ist ebenfalls permanent aktiv ↓ Genexpression kann nicht gestoppt werden (z. B. Cyclin-Gene) → Unkontrollierte Zellteilung & Tumor entsteht Protein p53 liegt in inaktiver Form vor erhält es die Meldung, dass die DNA be- schädigt oder fehlerhaft ist wird es in seine aktive Form überführt → p53 ist in aktiver Form ein Transkrip- tionsfaktor 3-leiter u.a. die Transkription der mRNA für Idas Protein p21 ein. Dieses ist ein Inhibitor für die Start-kinase und hemmt diese. → DNA -Replikation wird hinausgezögert und Schäden können repariert werden Mutation von p53: -p53 empfängt noch das Signal "DNA -Schaden" → kann nicht als Transkriptionsaktivator nicht an die ziel-PNA binden → keine Herstellung von pa → Start -Kinase leitet die DNA-Replikation trotz Schäden ein Genregulation BEI PROKARYOTEN Prokaryotische zellen transkribieren nur diejenigen Gene, deren Produkte in der jeweiligen situation benötigt werden (regulierte Gene). Genregulation: steuerung der Genaktivität /Regulation der Genexpression •Operon-Modell -DNA-Abschnitt der eine Funktionseinheit aus Promotor, Operator und Struktur- gene bildet: Promotor-Bindungsstelle für die RNA-Polymerase, Start der Transkription Operator-kontrolliert den Zugang der RNA-Polymerase zu den Strukturgenen (Kontrolle durch ein Repressorprotein) Strukturgene - Gene die als Enzym codieren -Regulatorgen:-codiert den Repressor (Protein) Hiegt ausserhalb - wird Konstitutiv expremiert -Repressor: - Protein -kann zwei konformationen annehmen: aktive konformation & inak- tive -Aktive: hohe Affinität zum Operator -spezifisch, binden nur an den operator eines bestimmten Operons zwei verschiedene Arten der Genexpression: -Substratinduktion [reguliertes Gene konstitutive Gene -Endprodukt repression Vorteile Genregulation - Um Energie zu sparen -ermöglichen es kurzfristig auf veränderte Umweltmechanismen zu reagieren. Substratinduktion = Das abzubowende Substrat führt zur Bildung der dazu nötigen Enzyme herbei. substrat induktion, weil Enzymbildung erst bei Anwesenheit eines substrates ausgelöst wird (Jacob-Monod-Modell) Keine Lactose vorhanden: Durch Transkription und Translation eines Regulatorgens wird ein aktiver Repressor hergestellt. Solange keine Lactose im Nährmedium vorhanden ist, verhindert der Repressor, dass die Gene des Lactose-operons transkribiert werden. Lactose vorhanden: Bei zufuhr von Lactose lagern sich Lactosemoleküle an die Repressormoleküle an und verändern da durch deren Raumstruktur. Der nun inaktive Repressor passt nicht mehr an den Operator und die RNA-Polymerase wird nicht mehr blockiert. Sie kann die Gene für die Lactose verwertung transkribieren. Aus den 3 Strukturgenen werden die Enzyme B-Galactosidase, Permease und Transacetylase hergestellt, die für den Abbau von Lactose zuständig sind. Operon (hier speziell das Lac-Operon) Strukturgene aus 5 mRNA Regulatorgen 3′ Promotor Operator 10000 RNA-Polymerase Repressor Das Substrat inaktiviert den Repressor Substratinduktion vorallem bei abbowenden, katabolen Stoffwechselreaktionen -aktiver Repressor Substrat (Lactose) 200000 00000000000. inaktiver Repressor- 8 Aktiver Repressor blockiert die Transkription. Enzym 1 Enzym 2 Stoffwechselweg 0000000 Translation Enrym 3 XXXXX Transkription Endprodukt (Glucose Galactose) •Endprodukrepression = das Endprodukt verhindert die Transkription von Strukturgenen. Dies funktioniert durch die Aktivierung eines Repressors. Beispiel Tryptophan: -Aminosäure, die mithilfe von 5 Enzymen hergestellt werden kann -Entsprechende Gene befinden sich auf dem Tryptophan-Operon -Regulatorgen bewirkt die Herstellung eines in aktiven Repressors Wenig Trytophan vorhanden: Der in aktive Repressor lagert sich nicht am operator an und die Strukturgene können ungehindert transkribiert werden. Die gebildeten Enzyme katalysieren dann die Herstellung von Tryptophan Viel Tryptophan vorhanden: steigt jedoch die Konzentration des Endprodukts Tryptophan an, hemmt es seine eigene Synthese. Es heftet an den Repressor an und verändert seine räumliche Gestalt. Der Repressor wird aktiv und bindet an den Operator. So unterbleibt die Transkription durch die RNA-Polymerase und die Bildung von Tryptophan kommt zum Erliegen. Tryptophan wird als corepressor bezeichnet. Operon (hier speziell das Trp-Operon) Strukturgene an aus Regulatorgen Promotor Operator XxxxXxXxXxxxXXxxxxxxxxXx , vorallem bei aufbauenden, anabolen Stoffwechselreaktionen ooooooo inaktiver Repressor Substrat (Vorstufe) 000000XXXX Stoffwechselweg Enzym 1 Enzym 2 Enzym 3 Enzym 4 Enzym 5 T 1 1 XXXXXXXX000000000000 -aktiver Repressor Das Endprodukt aktiviert den Repressor: Endproduktrepression Transkription Translation Endprodukt (Tryptophan) XXX Lac-operon -Substratinduktion -3 Strukt urgene codieren -reguliertes Ben -Das Substrat induziert die Bildung der abzubauenden Enzyme - nach der Transkription des Regulatorgen ist der Repressar aktiv -Enzymbildung wird erst bei Anwesenheit eines substrates gebildet Trp-operon -Endproduktrepression -5 Strukturgene codieren - reguliertes Gen -das Endprodukt verhindert die Transkription nach der Transkription des Regulatorgen ist der Repressar in inaktiv -Proteinbiosynthese wird ge- stoppt, wenn es eine zu hohe Konzentration dn Tryptophan gibt -Tryptophan dient als corepressor Genregulation BEI EUKARYOTEN →ermöglicht die Spezialisierung von tellen -Proteinbiosynthese ist zeitlich und räumlich getrennt. L differenzierte Regulation findet auf versch. Ebenen statt: - Regulation durch epigenetische Mechanismen (DNA -Methylierung) - Regulation auf Transkriptionsebene (Transkriptionsfaktoren) - Regulation durch RNA-Interferenz -An diesen Vorgängen sind Multiprotein komplexe beteiligt, die bei Bedarf entstehen und nach der Regulation wieder in einzelne Proteine zerfallen. Regulation durch epigenetische Mechanismen: - Veränderungen an den Chromosomen -Aktivitätszustand und Funktion von Genen kann durch umweltfaktoren und körper- eigene Signale verändert werden. Die Basensequenz der DNA wird dabei nicht verändert und es ist reversibel → Epigenetik (=Jenseits der Gene) - können so stabil sein, dass epigenetische Veränderungen vererbt werden Epigenetische Mechanismen, die zur An- & Abschaltung von Genen führen: 1.) Methylierung von Basen: -Spezifische Enzyme (DNA-Methyltransferase) binden Methyl gruppen (-(#3) an einzelne Cytosin-Basen (→vorallem an die Promotorregion der DNA, da diese besonders viele cytosin-Basen enthält). Dadurch wird die Raumstruktur der DNA verändert. Transkriptions- faktoren können dann nicht mehr binden und die RNA-Polymerase ist blockiert. → entsprechende Gene sind abgeschaltet -Methylierungsmuster werden an Tochtertellen weitergeben · Demethylasen können die Methylierung rückgängig machen spielen vorallem bei der Krebsentstehung eine Rolle → DNA trägt mehr Methylgruppen als üblich →Gene werden stillgelegt, die normalerweise die Entstehung von Krebs verhinder RNA- Polymerase RNA-Polymerase prä-mRNA Methylgruppe hiy Abb. 4.31: DNA-Methylierung keine Transkription DNA- Methyltrans- ferase Transkription möglich a) Histonmodifikation: - bei Eukaryoten ist die DNA im Chromatin so verpackt, dass viele Gene nicht zugänglich sind - Nucleosomen müssen aufgelockert werden, damit die Gene abgelesen werden können -spezifische Enzyme binden Acetylgruppen (-((0) CH3), Methylgruppen oder Phosphatgruppen an bestimmte Aminosäuren von Histonen verpackungsgrad des Chromatins wird kontrolliert Methylierung von Histonen: oder kann zu einer Auflockerung führen kommt drauf an wo sie platziert } -führt zu einer verengung der Chromatinstruktur wird →dicht gepacktes inaktives Chromatin, welches nicht für die RNA-Polymerase zugänglich ist →→Heterochromatin Phosphorylierung oder Acetylierung: -führen zur Auflockerung der Chromatinstruktur, bedingt durch ihren Platzbedarf →locker verpacktes aktives Chromatin, welches für die RNA-Polymerase zugänglich ist und in mRNA umgeschrieben werden kann → Eukromatin Chromatin Chromosom basale Transkriptionsfaktoren (→ Regulator proteine) -ohne sie kann keine Transkription stattfinden Gen angeschaltet: aktives Chromatin mit acetylierten Histonen -demethylierte Cytosine Gen abgeschaltet: - inaktives Chromatin mit Regulation auf Transkriptionsebene: -Genregulation findet vorallem auf dieser Ebene statt Methylierung Nucleosom Histonmodifikation Acetylierung > Phosphory. lierung DNA-Methylierung NH₂ deacetylierten Histonen -methylierte Cytosine 1 DNA-Methylierung und Histonmodifikation Transkription möglich Cytosin Transkription nicht möglich . TRANSKRIPTIONSFAKTOREN: - kontrollieren die Transkription - beeinflussen welche Gene abgelesen werden sollen und können auf die Geschwindigkeit einwi- rken (Aktivatoren & Enhancer/Repressoren & Silencer) -Unterschiedliche Arten und Funktionen: -basale Transkriptions faktoren binden nochspezifisch an den Promotor -lotsen"/"leiten" die RNA-polymerase zum Gen, welches abgelesen werden soll →Ste die Initiation der Transkription Ⓒ-Erster Transkriptionsfaktor bindet an die TATA-BOX meist als TBP (TATA-Binding Protein) bezeichnet TATA-BOX: Nukleotid sequenz im Promotor eines Gens, die einen hohen Anteil an Adenin-Thymin-Basen besitzt, die sich in regelmäßiger Reihenfolge wiederholen -Mutationen im Bereich der TATA-Box Setzen die Promotorfunktion und damit auch die Transkriptionsrate deutlich herab. )-weitere Transkriptionsfaktoren und die RNA-Polymerase binden an den Promotor 3- ein spezifischer bas aler Transkriptionsfaktor bindet, der die DNA-Doppethelix öffnet, sodass die RNA-Polymerase den Promotor verlassen und mit der Trans- kription beginnen kann. →→ Transkriptionsinitiationskomplex (TIC) wird gebildet. Erst wenn dieser vollständig ausgebildet ist, erfolgt die Transkription Aktivatoren und Enhancer: -fördern die Transkriptiongeschwindigkeit bzw. die Rate - positive Kontrolle der Transkription -wirkt auf der Ebene der DNA -bindet nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an den Enhancer Enhancer: spezifische, nicht-codierende, regulatorische DNA-sequenz - -Enhancer-sequenzen liegen oft tausende Basenpaare entfernt vom Promotor. Sie können dabei vor- oder hinter dem Promotor liegen -Schleifen bildung führt dazu, dass sich die am Enhancer gebundenen Aktivatoren in unmittelbarer Nähe zum Promotor und zur RNA-Polymerase befinden -binden am sich bildenden TIC und verstärken die Bindung der RNA-Polymerase zum Promotor ↳häufigere Ausbildung eines TIC →→Genabschnitt wird insgesamt öfter Trans- kribiert Repressoren und Silencer: -hemmen die Transkriptiongeschwindigkeit bzw. die Rate -negative Kontrolle der Transkription -bindet nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an den Silencer silencer: spezifische, nicht-codierende, regulatorische DNA-sequenz - Silencer-sequenzen liegen oft tausende Basenpaare entfernt von Promotor. Sie können dabei vor- oder hinter dem Promotor liegen -Schleifen bildung führt dazu, dass sich die am silencer gebundenen Repressoren in unmittelbarer Nätze zum Promotor und zur RNA-Polymerase befinden -behindern die Bildung des TIC → RNA-polymerase kann schlechter binden indirekte Hemmungsmechanismen: -können Aktivatoren blockieren 4 ähnlich einer kompetitiven Enzymhemmung an die Bindungsstelle des jeweiligen Transkriptionsfaktoren setzen → Wirkung wird gehemmt Enhancer. Wh Aktivator 000 Silencer TIC TATA-BOX Promotor 0 Repressor RNA Polymerase Transkriptions- beginn Regulation durch RNA-Interferenz: -auf Ebene der Translation -Genregulation durch geziehlten mRNA-Abbau mithilfe von wechselwirkungen zwischen verschiedenen RNA-Molekülen ➜>> • Blockieren oder Zerstörung der mRNA, Genregulation ohne in die DIVA einzugreifen Doppelsträngige RNA wird von einer Ribonuclease (→ Dicer) in kurze RNA-Fragmente zerschnitten. Die entstehenden RNA-Fragmente besitzen eine Länge von ca. 30 Basen- paaren Entweder siRNA oder miRNA: SiRNA (small interfering RNA): -gelangt meist von außen in den Organismus (z.B Viren) -in der Forschung bevorzugt, da sie sehr stabil sind miRNA (mikro RNA): - werden im zellkern selbst produziert (DNA als Vorlage) - kommt meistens lediglich zu einer mRNA unterdrückung Doppelsträngig damit: - Schutz (→ vorallem bei z.B Viren) - wird von der Zelle als fremd erkannt, Unterschied zur mRNA werden von einem Enzymkomplex namens RISC (RNA induced silencing complex) aufgenommen Im RISC Komplex enthaltenen Argonauten proteine entwinden die Doppelsträngigen RNA-Fragmente und nur der Leitstrang, der komplementär zur ziel mRNA ist, verweilt im RISC Komplex. Der andere Strang wird abgebaut 4 über den RNA-Strang bindet RISC an die komplementäre mRNA-sequenz. Anschließend zerstört die im RISC vorhandene Endonuclease die mRNA-Moleküle oder blockiert die RNA-Polymerase → verhindert die Protein herstellung NUTZEN: -Schutz vor fremder RNA, vor vierenangriff - in der Forschung:-gezieht die Menge einer bestimmten mRNA verringern →Bildung des Proteins reduzieren (11 Knock-Down" des Gens) -Analyse der Funktion eines Proteins / Gens im organismus