Verschiedene Zellen durch alternatives Spleißen

Die Funktion des Nervensystems beruht auf komplexen Zusammensetzungen verschiedener neuronaler Zelltypen, die einzigartige anatomische und funktionelle Eigenschaften besitzen, die durch molekulare Programme vorgegeben sind. Dabei ist alternatives Spleißen ein Schlüsselmechanismus für die Erweiterung des molekularen Repertoires, denn das erlaubt es Organismen mit einer begrenzten Anzahl von Genen ein hochkomplexes neuronales Netzwerk aufzubauen. Furlanis et al. (2019) haben in einer genomweiten Analyse im Mausmodell nachgewiesen, dass das alternative Spleißen zu einer Bandbreite von verschiedenen Varianten einzelner Proteine führt, mit der sich schließlich auch die Nervenzellen voneinander unterscheiden lassen. Man konnte dabei hunderte von Varianten identifizieren, die es möglich machen, die verschiedenen Zelltypen voneinander zu unterscheiden, wobei das Repertoire an Spleißvarianten in einer Nervenzelle dabei ihre Identität und Funktion bestimmt. Obwohl alle neuronalen Zelltypen dieselben Gene enthalten, produzieren selbst nah verwandte Zelltypen unterschiedlichste Spleißvarianten, wobei die Proteine an neuronalen Kontaktstellen (Synapsen), welche die Weiterleitung und Verarbeitung von Informationen vermitteln, besonders variantenreich sind. Damit steuert der Spleiß-Prozess offensichtlich auch die Funktion des gesamten neuronalen Netzwerks im Gehirn.

Literatur

Furlanis, Elisabetta, Traunmüller, Lisa, Fucile, Geoffrey & Scheiffele, Peter (2019). Landscape of ribosome-engaged transcript isoforms reveals extensive neuronal-cell-class-specific alternative splicing programs. Nature Neuroscience, doi:10.1038/s41593-019-0465-5.



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