Quelltext der Seite Iron Response Element

[[Datei:FerritinRNA 2ipy.png|300px|mini|Stäbchenmodell eines Teils von Ferritin-mRNA nach {{PDB|2IPY}} (gelb: IRE).]]
[[Datei:RF00037 Iron Response Element.svg|200px|mini|Schematische Darstellung der [[Sekundärstruktur]] eines Iron Response Elements]]

Das '''Iron Response Element''' (IRE, [[englische Sprache|engl.]] etwa ''auf Eisen reagierendes Element'') ist eine Struktur in einer [[mRNA]], die eine [[Genregulation|Regulation]] der von dieser RNA ausgehenden [[Translation (Biologie)|Proteinsynthese]] (Translation) in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von [[Eisen]] in der Zelle erlaubt. IREs spielen dadurch eine zentrale Rolle bei der Kontrolle der [[Genexpression]] des [[Eisen-Stoffwechsel]]s in [[Tiere]]n. Sie finden sich dagegen nicht in [[Pflanzen]] oder [[Pilze]]n.  

== Struktur ==
Iron Response Elemente sind zwischen verschiedenen Genen und Organismen hoch konserviert, das heißt ihre [[Nukleotidsequenz]]en und vor allem die vom Element eingenommene räumliche Struktur ähneln sich bei allen IREs stark. Sie bilden eine kurze [[Haarnadelstruktur]] aus. Diese besteht aus einem in der Sequenz variablen, doppelsträngigen Stamm, der etwa in der Mitte eine oder mehrere ungepaarte [[Nukleinbase|Basen]] enthält und dadurch einen charakteristischen Knick ausbilden kann. An den oberen, fünf gepaarte Basen umfassenden, Teil des Stammes schließt eine sechs [[Basenpaar]]e umfassende Schleife mit der [[Consensussequenz]] ''5'-CAGUGN-3' '' an.

== Regulation ==
Das IRE dient bei [[Eisenmangel]] als Bindungsstelle für '''Iron Response Proteine''' (IRPs, auch '''IRE-Bindeproteine''', [[Aconitase|IRE-BP]]). Diese Bindung führt abhängig von der Position zu unterschiedlichen Effekten:

* Die Bindung von IRPs an ein einzelnes IRE in der 5'[[Untranslatierter Bereich|UTR]] (dem nicht-translatierten Bereich vor der proteincodierenden Sequenz) einer mRNA führt zur [[Repressor|Repression]] der Translation, wahrscheinlich indem es die Bindung der [[Ribosom]]en an die RNA verhindert. Dadurch sinkt die Menge des entsprechenden Proteins in der Zelle. Ein Beispiel eines auf diese Weise regulierten Proteins ist das Eisenspeicherprotein [[Ferritin]].

* Die Bindung von IRPs an mehrere IREs in der 3'UTR (dem nicht-translatierten Bereich hinter der proteincodierenden Sequenz) einer mRNA führen zu deren Stabilisierung, wahrscheinlich indem sie den Angriff durch [[RNase]]n verhindern. Dadurch kann die mRNA länger translatiert werden und die Konzentration des entsprechenden Proteins in der Zelle steigt. Ein Beispiel eines auf diese Weise regulierten Proteins ist der [[Transferrinrezeptor]], der über die Bindung des Eisentransportproteins [[Transferrin]] eine erhöhte Eisenaufnahme in die Zelle erlaubt.

== Siehe auch ==
* [[Aconitase]]

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=MW Hentze, Kuhn LC |Titel=Molecular control of vertebrate iron metabolism: mRNA-based regulatory circuits operated by iron, nitric oxide, and oxidative stress |Sammelwerk=Proc Natl Acad Sci U S A |Band=93 |Datum=1996 |Seiten=8175–8182 |DOI=10.1073/pnas.93.16.8175 |PMID=8710843}}

[[Kategorie:RNA]]