Antisense-RNA

Translationshemmung durch Antisense-RNA

Die Antisense-RNA (aRNA) ist eine einzelsträngige RNA, die komplementär zur Messenger-RNA (mRNA) ist.

Die mRNA wird vom codogenen Strang (Matrizenstrang) der DNA transkribiert. Wird auch der komplementäre Strang transkribiert, entsteht eine zur mRNA komplementäre aRNA. Die aRNA inhibiert durch Basenpaarung mit der komplementären mRNA deren Translation in der Zelle. Damit wird die Genexpression einzelner Gene reguliert.

Antisense-RNA stellt eine natürliche Möglichkeit der Genregulation der Proteinbiosynthese dar. Beim Menschen gibt es mindestens 1600 Antisense-Gene, beispielsweise der Insulin-like growth factor 2 receptor (IGF-2). Bei diesem Gen kann, abhängig von genetischer Prägung, ein zweiter Promotor am 3'-Ende des Gens aktiv sein, über den Antisense-RNA transkribiert wird. Diese verhindert in der Folge die Translation beider Allele dieses Gens. Der Phänotyp folgt also nicht der mendelschen Vererbungslehre.

Eingesetzt wird Antisense-RNA zum Beispiel in der Biotechnologie, beispielsweise bei der kommerziell wenig erfolgreichen Flavr-Savr-Tomate. Hier wurde ein künstliches Gen in die Tomate eingebracht, das Antisense-RNA gegen ein am Reifungsprozess beteiligtes Gen produziert, das für das Enzym Polygalacturonase codiert. Hierdurch kann der Reifungsprozess der sogenannten Flavr-Savr-Tomate verzögert werden.[1] Ein weiteres Beispiel ist die Kartoffelsorte Amflora, bei der die Technik angewendet wurde, um die Amylose-Produktion der Kartoffel zu unterdrücken.[2]

Neben dem Einsatz in der Biotechnologie findet das System der Antisense-RNA zunehmend Verbreitung in der Medizin und Pharmakologie. Das erste Medikament, das auf der Antisense-Technik beruht und für den Verkehr zugelassen wurde, ist das Virostatikum Fomivirsen gegen das Cytomegalievirus.

In der Molekular- und Zellbiologie wird in vitro erzeugte Antisense-RNA für in-situ-Hybridisierungen eingesetzt.

Literatur

  1. Sanders, R.A. & Hiatt, W. (2005): Tomato transgene structure and silencing. In: Nat. Biotechnol. Bd. 23, S. 287-289. PMID 15765076
  2. BASF, Das Produkt Amflora

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