Was ist die Genexpression?

Fast jede Zelle im Körper enthält das gesamte Genom, aber nur einige Gene werden tatsächlich in Proteinen exprimiert und diese unterscheiden sich zwischen den Zellen. Zum Beispiel exprimieren Neuronen und Muskelzellen unterschiedliche Gene, so dass sie unterschiedliche spezialisierte Funktionen haben können. Der Prozess der Genexpression beginnt mit der Transkription, wenn DNA als Matrize für die RNA-Synthese fungiert.

Das RNA-Transkript wird dann gespleißt, wobei nicht codierende Intronsequenzen entfernt werden und die codierenden Exons zurückbleiben. Das Endergebnis ist Messenger-RNA, mRNA, die dann in eukaryotischen Zellen zum Ribosom wandert. Hier transferieren RNA, tRNA-Moleküle, die drei Nukleotid-Codons in der mRNA in eine Sequenz von Aminosäuren.

Die resultierende Polypeptidkette von Aminosäuren wird dann weiter verarbeitet, um ein funktionelles Protein zu werden. Die Genexpression kann zu jedem Zeitpunkt in diesem Prozess reguliert werden. Beispielsweise können epigenetische Modifikationen, die die Struktur des DNA-Moleküls verändern, ohne dessen Sequenz zu verändern, die Transkription bestimmter Gene hemmen oder fördern. Sobald ein Gen transkribiert ist, kann die Translation beispielsweise durch kleine regulatorische RNAs gehemmt werden, die verhindern, dass das Gen in Protein exprimiert wird.