Frage zu RNAi Virus Induced Gene Silencing

ich habe folgende Fragen:

  1. warum wird von einem virus, dessen dna in den kern einer pflanzenzelle eingebaut wurde, doppelsträngige rna hergestellt und nicht wie es normal ist, einsträngige?

  2. angenommen man hat ein gen in den virus eingefügt, das gesilenced werden soll, es wird im kern der pflanzenzelle transkribiert. woher weiß danach der dicer, an welcher stelle er die mRNA in kleinere RNA´s spalten soll?

das ist mir ziemlich unklar!

Sorry ich kann da nicht weiterhelfen, bin schon zu lange aus der Materie raus.

Kann mir aber vorstellen dass eine DS-RNA stabieler ist als eine SS-RNA

Gruß Heiko

Hallo,

also um deine Fragen zu beantworten:

Die DNA des Virus, die in das Pflanzengenom integriert wurde, wird völlig normal abgelesen und in der Regel von der wirtseigenen RNA Polymerase (in manchen Fällen, bringt das Virus die genetische Information der benötigten Polymerase selbst mit) in einzelsträngige RNA transkribiert. RNA liegt normalerweise nicht als einfacher linearer Strang vor, sondern faltet sich in komplexe Strukturen, da es intramolekulare Wechselwirkungen ausbilden kann. Unter anderem kann RNA sogenannte stem-loop Strukturen ausbilden, also doppelsträngige Bereiche mit einem loop und einzelsträngige Enden. Das Enzym Drosha erkennt diese stem-loop Strukturen (wichtig sind aber vor allem die einzelsträngigen Enden, die zur Wechselwirkung notwendig sind) und entfernt die einzelsträngigen Enden. Dann wird die RNA ins Zytoplasma transportiert und dort von dem Enzym Dicer prozessiert. Es erkennt die stem-loop Struktur (die loop Region der RNA ist dabei entscheidend für die Wechselwirkungen) und entfernt den loop, sodass die RNA jetzt vollständig doppelsträngig vorliegt. Die RNA wird dann getrennt und ein Strang kann dann im RISC-Komplex zur Inhibierung der Genexpression genutzt werden.

siehe Bild:

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:ShRN…

Ich hoffe ich konnte dir weiterhelfen. Falls du noch weitere Fragen haben, solltest, sag Bescheid.

Beste Grüße

Hi,

zu 1: Weil nicht der Virus die RNA herstellt, sondern die Pflanzenzelle. Der Virus stellt nur das Template (die RNA). Und die Pfanzenzelle macht ganz normale Mitose.

  1. angenommen man hat ein gen in den virus eingefügt, das
    gesilenced werden soll, es wird im kern der pflanzenzelle
    transkribiert. woher weiß danach der dicer, an welcher stelle
    er die mRNA in kleinere RNA´s spalten soll?

das ist mir ziemlich unklar!

Der Dicer geht auf spezielle Sequenzen, die baut man dann entsprechend mit ein.

Hi Joyner,

RNA-Viren können ihr Genom nicht einfach so in das Genom einer Wirtszelle integrieren - es sei denn, es handelt sich um Retroviren, die das Enzym Reverse Transkriptase mitbringen. Diese können RNA in DNA umschreiben und dann in den Kern integrieren.
Wenn Viren eine doppelsträngige RNA besitzen, so bringen sie oft eine RNA-abhängige RNA-Polymerase mit, um aus einem RNA-Strang, den die Pflanzenenzyme herstellen, den zweiten (komplementären) RNA-Strang herzustellen. Der Pflanzen-Replikationsapparat kann so etwas nicht. Daher bringen Viren „ihre“ Enzyme meist mit (wie z. B. HIV).

Zum Silencen wird kein ganzes Gen eingefügt, sondern meist eine kurze DNA-Sequenz, die die small-interfering-RNA (siRNA) oder short-hairpin-RNA (shRNA) codiert. Wird diese transkribiert, so faltet sie sich in eine charakteristische Struktur und bietet Erkennnungssequenzen für die RNAi-Maschinerie. So kann der Dicer die funktionale siRNA aus einer prä-siRNA herstellen.
Vorsicht: Ich glaube, du verwechselst etwas. Nicht die siRNA wird in viele kleinere RNAs gespalten, sondern die mRNA des Gens, das gesilenced werden soll. Dazu werden siRNA und mRNA von Agronaut-Proteinen gebunden und im sogenannten RNA-induced Silencing Complex (RISC) zusammengebracht. Die siRNA bindet dann an die mRNA, wodurch doppelsträndige RNA erzeugt wird, die von der Zelle abgebaut wird. Und da die mRNA dann nicht mehr für die Genexpression zur Verfügung steht, ist das entsprechende Gen gesilenced.

Wenn du weitere (Nach)Fragen hast, sag einfach Bescheid.

Viele Grüße
Frank

Hallo joyner,

leider kenne ich mich mit diesen Fragen überhaupt nicht aus. Ich bin ein Genetiker der mit Bakterien und Hefen arbeitet. Ich kann Dir Deine Frage leider nicht beantworten – tut mir leid! Ich hoffe Du hast noch zusätzliche Kollegen angeschrieben, welche Dir die benötigte Antwort liefern können.

Herzliche Grüße aus London,

Christian

Bedaure zu tiefst,
aber das geht leider ueber mein Wissen hinaus.

Mit freundlichem Gruss

Ric