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Kleine RNAs, große Wirkung
AFB I–IIIn einer menschlichen Zelllinie wurde das Gen für ein grün fluoreszierendes Protein (GFP) eingebaut; die Zellen leuchten grün. Verschiedene kurze RNA-Doppelstränge wurden in die Zellen eingebracht. Nach 48 Stunden wurden die Menge an GFP-mRNA und die Fluoreszenz gemessen (M1).
M1GFP-mRNA und Fluoreszenz nach 48 Stunden (Modellwerte)
| Ansatz | eingebrachte RNA | GFP-mRNA in % | Fluoreszenz in % |
|---|---|---|---|
| 1 | keine | 100 | 100 |
| 2 | siRNA, vollständig komplementär zur GFP-mRNA | 8 | 10 |
| 3 | wie 2, aber zwei Fehlpaarungen in der Mitte des Leitstrangs | 85 | 40 |
| 4 | siRNA gegen ein Gen, das in den Zellen nicht vorkommt | 98 | 100 |
| 5 | wie 2, in Zellen ohne funktionsfähiges Argonaute | 96 | 93 |
M2Zusatzinformation
Argonaute kann eine gebundene mRNA nur schneiden, wenn der Leitstrang im mittleren Bereich lückenlos mit ihr gepaart ist. Bei unvollständiger Paarung bleibt der RISC an der mRNA gebunden und behindert die Ribosomen.
- Beschreiben Sie den Ablauf der RNA-Interferenz von der doppelsträngigen RNA bis zum Abbau der mRNA.
- Werten Sie die Ansätze 1, 2 und 4 (M1) aus.
- Erklären Sie die Werte von Ansatz 3 mithilfe von M2.
- Deuten Sie das Ergebnis von Ansatz 5.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Nennen Sie die beteiligten Enzyme bzw. Komplexe in der richtigen Reihenfolge.
Hinweis zu Aufgabe b)
Welche Rolle spielen die Ansätze 1 und 4?
Hinweis zu Aufgabe c)
Vergleichen Sie, wie stark mRNA und Fluoreszenz jeweils sinken.
Hinweis zu Aufgabe d)
Welcher Schritt fehlt in diesen Zellen?Deuten: Beobachtungen oder Messergebnisse mit dem physikalischen Modell in Zusammenhang bringen und ihre Bedeutung angeben.