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Lexikon Biologie

Genexpression

Genexpression: die Umsetzung der genetischen Information in zelluläre Strukturen und Funktionen. Die Genexpression ist abhängig vom Differenzierungsstatus einer Zelle. So produzieren z. B. Leberzellen andere Proteine als Blutzellen. Darüber hinaus müssen Zellen auf sich verändernde Umweltbedingungen mit einem veränderten Proteinexpressionsmuster reagieren. Daher ist eine gezielte Steuerung der Proteinbiosynthese erforderlich. Die Zelle muss gewissermaßen entscheiden, welche Art von Protein und wie viel davon zu einem bestimmten Zeitpunkt hergestellt werden soll. Der häufigste Kontrollpunkt bei der Expression eines Gens ist die durch  RNA-Polymerasen katalysierte Transkription. Diese beginnt mit der Anheftung der RNA-Polymerasen an einen vor einem Strukturgen befindlichen Promotor. Eine koordinierte Expression von verschiedenen Genen, deren Produkte z. B. in Stoffwechselketten gleichzeitig erforderlich sind, wird dadurch gewährleistet, dass vor derartigen Genen gleichartige Promotoren angeordnet sind oder sogar (bei Prokaryoten) lediglich ein einziger Promotor zur Expression mehrerer Strukturgene verwendet wird, was die Synthese polycistronischer m-RNA zur Folge hat. Die Anheftung der RNA-Polymerasen an den  Promotor kann moduliert werden, sodass die Bindungsstärke des Enzyms zu der Promotorsequenz auf der DNA zunehmen (positive Genregulation) oder abnehmen (negative Genregulation) kann.

Störungen der Genexpression haben vielfältige Auswirkungen. So wird die Entstehung von Krebserkrankungen u. a. als Folge der Veränderung der Transkription und damit als eine Dysregulation verschiedener Onkogene angesehen.

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