Messenger-Ribonukleinsäure (mRNA) wird bei der Proteinsynthese in Tieren und Pflanzen verwendet. Vorläufer-mRNA oder Prä-mRNA ist das erste Transkript eines Gens, das Proteine kodiert. Manchmal als unreife mRNA bezeichnet, handelt es sich im Grunde genommen um mRNA, die noch gespleißt werden muss. Prä-mRNA ist ein wichtiger Teil des Prozesses, der die gemeinsame Makromolekül-DNA kopiert, die die genetische Information für lebende Organismen enthält.
Als Teil des laufenden Prozesses der Ribonukleinsäure (RNA)-Produktion existiert Prä-mRNA nur für einen kurzen Zeitraum. Es ist die Phase zwischen einem Gen, das in mRNA transkribiert wurde, und dem Protein, in das es translatiert wird. Beim Spleißen werden unnötige Teile entfernt, sodass daraus mRNA werden kann.
Die Hauptelemente des Spleißens sind Introns, Exons und spezifische Enzyme. Prä-mRNA enthält sowohl Introns als auch Exons. Introns sind Abschnitte, die keine Informationen enthalten, die für die Kodierung von Proteinen erforderlich sind. Die Introns müssen durch Spleißen entfernt werden, um ein funktionelles mRNA-Molekül herzustellen, das nur Exons enthält. Exons enthalten die Informationen, die dann bei der Proteinproduktion verwendet werden.
Enzyme erfüllen eine Art Cut-and-Paste-Funktion. Sie bilden ein Spleißosom aus Ribonukleoproteinen und anderen Proteinen. Das Spleißosom schneidet die Introns aus der Prä-mRNA-Sequenz heraus und verbindet dann die verbleibenden Exons, sodass keine Lücken im Code entstehen. Introns sind in der Regel viel länger als Exons, sodass ein Strang deutlich länger ist als der RNA-Strang, der nach dem Spleißen entsteht.
Dieser Vorgang findet innerhalb des Zellkerns statt und muss sehr präzise sein. Jede Störung des Spleißprozesses kann Krankheiten im menschlichen Körper verursachen oder verändern. Es ist bekannt, dass Viren wie das Influenzavirus das Prä-mRNA-Spleißen stören oder sogar hemmen, was dann die Bildung der notwendigen Proteine hemmt. Bindungsproteine sind auch ein Faktor bei der Kontrolle und Regulierung von prä-mRNAs. Sie können erhebliche Veränderungen auslösen, die dann andere Prozesse aktivieren.
Gene produzieren Prä-mRNA, die die gleichen Komponenten wie mRNA enthält, wie Phosphate und Ribose-Zucker. Es enthält außerdem die Nukleobasen Uracil, Adenin, Guanin und Cytosin. Die erfolgreiche Translation von prä-mRNA in RNA ermöglicht es der RNA, sich außerhalb des Zellkerns zu bewegen, wo sie in Protein übersetzt wird. RNA ist ein einzelsträngiges Molekül, das hilft, doppelsträngige DNA zu erzeugen.
Molekularbiologen haben Wege erforscht, prä-mRNA zu manipulieren, um die Genexpression und Klonierungsprozesse zu beeinflussen. Das Spleißen erfolgt auf natürliche Weise innerhalb von Zellen. Es kann auch in einem Labor kontrolliert werden.