Organisation der Gene

Neben der komplexen Anordnung des genetischen Materials im Zellkern weisen die menschlichen Gene auch eine einzigartige Anordnung auf. Zwischen den Chromosomen sind über 20. 000 Gene verteilt, die manchmal durch weite Strecken nicht-kodierender DNA oder der, die Proteine nicht kodiert, geteilt sind.

Der Schlüssel zur Anordnung eines einzelnen Gens ist der Promotor, an den sich Maschinen, insbesondere RNA-Polymerase, anlagern können. Wenn dieses Enzym eine nahe Transkriptionsinitiationsstelle erkennt, beginnt es, einen RNA-Strang unter Verwendung von DNA als Vorlage zu erzeugen. Die Polymerase durchläuft dann das genetische Material und liefert weiterhin RNA, bis sie die Transkriptionsterminationssequenz eines Gens identifiziert, wodurch der Prozess gestoppt wird.

Wichtig ist, dass zwischen diesen Start- und Endpunkten Bereiche liegen, die als Introns und Exons bezeichnet werden und sich beide im RNA-Produkt widerspiegeln. Die nachfolgenden Prozesse entfernen jedoch Introns aus diesem Transkript. Da diese RNA zur Erzeugung von Proteinen verwendet wird, werden Exons als kodierende Regionen bezeichnet, wobei Introns ein weiteres Beispiel für nicht kodierendes Material sind.

Interessanterweise assoziieren auch andere Arten von nicht-kodierender DNA wie Silencer mit Genen. Als Repressoren bezeichnete Proteine binden an diese Regionen und verhindern, dass die Polymerase-Promotor Assoziation die Transkription hemmt. Infolgedessen helfen Silencer, die Genexpression zu regulieren.

Ein Gen besteht also aus verschiedenen Komponenten. Darunter sind ein Promotor, Exons, Introns und regulatorische Elemente. Diese tragen zusammen dazu bei, die Proteinexpression in einer Zelle zu bestimmen.