wenn in einem Genom einer Zelle ein Gen vorkommt und es kommt auch ein RNAi-Gen des gleichen Gens vor. Wenn das dann noch mit dem gleichen Promoter gekoppelt ist, wie soll dann solch eine RNAi funktionieren? Versteh ich nicht.
wenn in einem Genom einer Zelle ein Gen vorkommt und es kommt
auch ein RNAi-Gen des gleichen Gens vor. Wenn das dann noch
mit dem gleichen Promoter gekoppelt ist, wie soll dann solch
eine RNAi funktionieren? Versteh ich nicht.
Erstmal Hallo!
Der Transkriptionsfaktor X bindet an seine Promoterregion und startet die Transkription von dem, was dahinter liegt. Also wird in dem von dir beschriebenen Fall, die mRNA von Protein Y transkribiert, aber auch die entsprechende shRNA gegen Protein Y. Die shRNA wird nun prozessiert und dann in den RNA-induzierenden silencing complex (RISC) eingebaut. Dieser baut nun wiederum die transkribierte mRNA von Protein Y ab, so dass erst gar kein (oder nur ganz wenig) mRNA translatiert wird und daher kein oder fast kein Protein Y in der Zelle vorliegt.
Ich hoffe, ich konnte dir damit weiterhelfen.
Viele Grüße!
hi ne ich meinte das anders, eher so:
wenn das normale gen abgelesen wird dann wird doch nach meiner logik auch immer das RNAi-Gen abgelesen und somit kann das normale Gen nie zum Protein werden, weil RNAi es ja wieder abbaut.
Und wenns von jedem Gen auch ein RNAi Aquivalent in der Zelle gibt, so wie ich gedanklich einem Lehrbuch folge, dann würde ja nie irgend ein Protein hergestellt werden.
Klärt mich auf…
Ah okay, ich hatte es so verstanden, dass du ein RNAi-Gen in die Zelle bringen willst!
Generell ist es so, dass es verschiedene Regulationsmechanismen in der Zelle gibt. Wie viel RNA transkribiert wird, dann wird vielleicht ein Teil wieder abgebaut (über RNAi zum Beispiel). Es kann aber auch viel RNA in der Zelle bleiben und durch andere Mechanismen erst später translatiert werden. Das „fertige“ Protein wird wiederum reguliert über Inhibierung der Funktion - es liegt dann inaktiv vor und kann aber schnell aktiviert werden oder über Ubiquitinilierung, die zum Abbau führt.
micro-RNAs sind inzwischen sehr trendy. miRNAs sind in der UTR kodiert (wovon man früher dachte, es wäre „Müll“). das besondere bei miRNAs (im Gegensatz zu siRNAs) ist, dass eine miRNA mehrere RNAs (und damit Proteine) regulieren kann und damit einen größeren Einfluß auf die Signalwege nehmen kann.
Es wird also nicht ständig alles auf null reguliert, so wie du dir das denkst, sonst einfach alles sehr, sehr fein reguliert.
Das menschliche Proteom (alle Proteine, die es gibt) umfasst momentan (glaube ich) ca. 200.000 Proteine. Wenn man in manchen Zellen nur EINES ausschaltet, kann das schon zum Zelltot führen oder zu anderen Fehlfunktionen. Das mal als Beispiel, weshalb alles so extrem fein reguliert werden muss.
Jetzt alles klar? 
ah ok.
und dieses virus induced gene silencing ist praktisch auch RNAi oder? stelle mir das so vor, dass man arabidopsis damit über die blätter infiziert, dann sozusagen wartet bis es sich ausbreitet und dann 2 pflanzen davon miteinander kreuzt und die nachkommen sind dann mit dem gesilenceten gen versehen und man sieht dann sozusagen eine forward genetic. sehe ich das richtig?
Ja genau, du findest auch eine gute Erklärung über RNAi, grad mit Pflanzenblättern und über das Tabakvirus hier:
www.biologie.uni-kassel.de/genetics/downloads/BIUZ.pdf
)
Servus,
wenn in einem Genom einer Zelle ein Gen vorkommt und es kommt
auch ein RNAi-Gen des gleichen Gens vor. Wenn das dann noch
mit dem gleichen Promoter gekoppelt ist, wie soll dann solch
eine RNAi funktionieren? Versteh ich nicht.
Ich auch nicht 
.
Normalerweise ist die siRNA nicht mit dem gleichen Promotor gekoppelt, der das Gen steuert. Man könnte allerdings Gen und siRNA über den gleichen Promotor künstlich koppeln, um sicherzustellen, dass genau so viel siRNA erzeugt wird, wie auch vom Gen abgeleitete RNA. In diesem Fall ist sichergestellt, dass das Gen wirklich deaktiviert wird.
Diesen Artikel kennst Du?
http://de.wikipedia.org/wiki/SiRNA
Besten Gruß,
Sax
Guten Morgen joyner,
ich bin ja nun auch kein RNAi-Experte…
also Du meinst wenn das Gen und das dazu passende RNAi-„Gen“ vom gleichen Promotor aus gesteuert werden.
Theoretisch macht das keinen Sinn, da hast Du recht.
Damit es Sinn macht, muss noch eine weiteres regulatorisches Element reinspielen. z.B. ein Protein, dass unter bestimmten Bedingungen an das RNAi-Molekül bindet und das es unter einer anderen Bedingung frei lässt und so könnte das RNAi-Molekül dann an die mRNA des Gens binden. oder es gibt noch eine weitere regulatorische RNA, die an das RNAi-Molekül bindet.
oder es sind noch weitere Möglichkeiten denkbar:
wenn das Gen für die RNAi hinter dem Gen liegt, könnte es ja sein, dass nach Transkription unter bestimmten Bedingungen der mRNA-Bereich mit der RNAi-Sequenz abgebaut wird und unter anderen Bedingungen eben nicht…
HIlft das?
gruss
yps
Die Frage ist leider etwas unspezifisch gestellt. Ich versuche mal zu interprtieren, wo die Probleme liegen könnten. Quelle ist übrigens der Wikipediaartikel zu RNA Interferenz.
Funktion der RNA Interferenz: Schutz vor RNA Viren durch siRNAs, Genregulation durch miRNAs. Etwa 1000 miRNAs im menschlichen Genom regulieren etwa 30% aller Gene und sind damit neben den Transkriptionsfaktoren die wichtigsten Regulatoren der Genexpression.
Mechanismus: miRNA wird durch genomische DNA codiert und entsteht aus nichtproteinbildenden Sequenzen. Durch Trasnkription durch RNA-Polymerase 2 wird die primary miRNA gebildet. Diese wird noch im Zellkern unter Hilfe der RNAse drosher in die haarnadelförmige pre(cursor) miRNA gespalten. Aus der pre-miRNA werden im Zytosol mit Hilfe der RNAse dicer dann 21 bis 25 Basenpaare umfassenden miRNA-Doppelstrang gemacht. Die Doppelsträge werden in Einzelsträge gespalten und der Leitstrang wird die Ziel-RNA im Komplex RISC (RNA-induced silencing complex) binden. Am nun doppelsträngigen Teil kann die RNA geschnitten werden.
Dies dient der Unterdrückung des durch die Ziel-RNA codierten Merkmals.
RNA Interferenz in der Grundlagenforschung: Man kann Gene ausschalten, wenn man ihre Sequenz und damit die Sequenz ihrer RNA kennt. Man bringt dann ein Plasmid oder Virus mit der Sequenz einer iRNA in die Zelle ein. Dies kann unter der Kontrolle des Promoters sein, der auch das Zielgen „antreibt“. Der Vorteil ist dann, das die iRNA nur in den Zellen zu dem Entwicklungsstadium exprimiert wird, in der auch das Zielgen aktiv ist.
Mit freundlichen Grüßen
Marcus Wirth
danke für diesen didaktisch sehr guten beitrag.
zwei fragen kamen noch auf:
a) wenn man, wie du im letzten absatz sagst, eine vom zu silencenden Gen abgeleitete iRNA mit einem vektor einbringt, woher weiß dann die zelle, dass es mit dieser RNA eine RNAi machen soll anstatt daraus gleich ein Protein gemäß dieser eingebrachten DNA herzustellen?
b) woher bekommt man solche viren für das virus-induced-gene-silencing? stellt man diese selbst her pe sequenz für den bau eines zb TMV Virus und mit dem gleichen promoter regulierter expression des Gens, das dann ins capsid soll?
(sorry ich mache generell kleinschreibung, außer bei verwechslungsmöglichen worten)
Hallo joyner,
ich bin ehrlich gesagt nicht ganz sicher, deswegen sage ich jetzt nur eine Vermutung und empfehle dir, nochmal jemand anderes zu fragen:
Manche ncRNAs (wie die Genprodukte des RNAi Gens in deinem Beispiel) benötigen noch weitere Faktoren um aktiviert bzw. inaktiviert zu werden. Ein Szenario, das ich mir vorstellen könnte, wäre, dass die mRNAs „deines“ Gens normalerweise dauerhaft inhibiert ist. Bestimmte Faktoren, die mit der Interferenz-RNA interagieren, könnten aber deren Struktur durch die Bindung ändern und dafür sorgen, dass diese nicht mehr an die mRNA binden können und diese somit für die Translations-Maschinerie freigegeben wird.
Das ein Gen und ein zugehörige RNAi-Gen beide über denselben Promotor reguliert werden, ist meiner Meinung nach aber eher die Ausnahme als die Regel.
Viele Grüße
Björn
Hallo Joyner,
Hatte von genau so einer Regulation noch nie etwas gehört, drum habe ich auch nicht gleich geantwortet.
Wollte nur kurz einwerfen, dass logisch bewertet eigentlich so ziemlich nix unmöglich ist:
Wird eine mRNA erstellt, sollte die schon bei Bestehen in einer geringen Kopienzahl translatiert werden.
Eine interferierende RNA bind dagegen mit einer gewissen Effizienz. Es sollte eine gewisse Konzentration in der Zelle nötig sein, um eine quantitative Bindung der mRNAs und damit einen vollständigen knockdown zu gewährleisten.
Damit stelle ich mir den Mechanismus so vor: mRNA wird gebildet und translatiert, zunächst kaum oder gar nicht durch die interferierende RNA gestört. Wenn dann genügend RNAi angehäuft ist, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass die mRNA gebunden wird und damit wird die Expression wieder eingestellt oder erreicht ein Plateau.
Zum Beispiel könnte so ein Mechanismus interessant sein, sollen nur ein Paar Kopien vorkommen. Intuitiv würde man hier zwar einen negativen Feedback-Loop erwarten. Allerdings hat die Natur ja keine Lehrbücher gelesen und interessiert sich vermutlich kaum dafür, was wir in Lehrbücher schreiben.
Ist nur eine Vermutung! Grüße,
Theodoric.
unter dem gleichen promotor bedeutet dann eben, dass gleichzeitig sowohl das transkript als auch das gegenteil, dh das eingeschleuste gen exprimiert wird, und es wird damit stillgelegt
a) wenn man, wie du im letzten absatz sagst, eine vom zu
silencenden Gen abgeleitete iRNA mit einem vektor einbringt,
woher weiß dann die zelle, dass es mit dieser RNA eine RNAi
machen soll anstatt daraus gleich ein Protein gemäß dieser
eingebrachten DNA herzustellen?
Ich weiss es nicht genau, vermute aber, weil die Sequenz, die man einbringt kein Startcodon enthält und Ribosomen nicht binden können.
b) woher bekommt man solche viren für das
virus-induced-gene-silencing? stellt man diese selbst her pe
sequenz für den bau eines zb TMV Virus und mit dem gleichen
promoter regulierter expression des Gens, das dann ins capsid
soll?
Üblicherweise kauft man die bzw. bekommt die von Kollegen und modifiziert sie so, wie man sie braucht.