Gene Silencing
Inaktivierung von Genen
Beim Gene Silencing handelt es sich um natürliche Mechanismen, mit denen Gene inaktiviert werden können. Dabei werden die Gene nicht entfernt, sondern nur ihre Umsetzung in Proteine (Expression) blockiert (Gene-Knockdown). Die Expression wird nicht immer vollständig verhindert, doch in der Regel um mehr als 70 Prozent reduziert.
Das Prinzip der RNA-Interferenz: Doppelsträngige RNA wird in kleine Stücke zerlegt. Diese werden in Einzelstränge aufgetrennt. Ein Strang bindet an die mRNA und blockiert so die Translation.
Mit Hilfe von Gene Silencing regulieren Pilze, Tiere und Pflanzen ihre eigenen Gene. Sie können sich damit aber auch gegen fremdes Erbmaterial zur Wehr setzen.
Es gibt verschiedene Mechanismen des Gene Silencings:
- Hemmung der Transkription: Die Übertragung der genetischen Information von DNA auf RNA wird verhindert (transkriptionelles Gene-Silencing). Dies geschieht zum Beispiel durch die Veränderung epigenetischer Elemente oder mit Hilfe von Transkriptionsfaktoren.
- Unterdrückung der Translation: Die Umsetzung der auf der Boten-RNA (mRNA) gespeicherten Information in ein Protein wird verhindert (post-transkriptionelles Gene-Silencing). Auf diesem Prinzip beruht auch die RNA-Interferenz (RNAi) (s. Abb. links), die heute zunehmend in der Pflanzenzüchtung genutzt wird, um Sorten mit verbesserter Krankheits- oder Schädlingsresistenz zu entwickeln.
Siehe auch
Gen Transkription DNA RNA Epigenetik Transkriptionsfaktoren Translation RNA-Interferenz
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