11.2
Riboschalter sind kompliziert gefaltete mRNA-Strukturen, die direkt an einen Metaboliten binden und die Expression nachgeschalteter Gene auf dem Transkript ein- und ausschalten.
Diese Strukturen regulieren die Synthese verschiedener Metaboliten, darunter Guanin, Coenzym B12 und Lysin. Sie befinden sich in der Regel an den nicht-kodierenden 5'-Enden der prokaryotischen mRNA und benötigen keine Proteine, um zu funktionieren.
Riboschalter haben zwei Hauptdomänen – ein Aptamer, einen hochspezifischen Metaboliten-bindenden Sensor, und eine Expressionsplattform, die als Effektor für die Transkription oder Translation fungiert.
Ist ein Metabolit zu wenig vorhanden, kann er nicht an das Aptamer binden. Dies führt dazu, dass die Expressionsplattform eine Anti-Terminator-Struktur bildet, die es ermöglicht, dass Transkription und Translation ablaufen.
Wenn ein Metabolit über einer Schwellenwertkonzentration vorhanden ist, bindet er an das Aptamer. Dadurch ändert sich die Konformation der Expressionsplattform von der Antiterminator- zur Terminatorstruktur, die die Transkription und Translation hemmt.
Ein Riboschalter kann die Genexpression durch zwei verschiedene Mechanismen regulieren.
Der erste Mechanismus betrifft die Gentranskription. Wenn ein Metabolit an das Aptamer bindet, wandelt sich der Antiterminator in den Terminator um. Dies führt zur Freisetzung der RNA-Polymerase aus der mRNA und der DNA-Vorlage, was zur Beendigung der Transkription führt.
Der zweite Mechanismus beeinflusst die mRNA-Translation. Wenn ein Metabolit an das Aptamer bindet, blockiert der Terminator die Ribosomenbindungsstelle, wodurch die Stelle für die Ribosomenbindung unerreichbar wird und die Initiierung der Translation verhindert wird.
Riboswitches sind nichtkodierende mRNA-Domänen, die die Transkription und Translation von nachgeschalteten Genen ohne Hilfe von Proteinen regulieren.…
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