Transkriptsignatur

Eine Transkriptsignatur bezeichnet in einem biologischen Kontext ein charakteristisches Muster einer speziellen Genexpression. Die Transkriptsignatur gibt als genetische Signatur an welche Gene in einer bestimmten Situation, z.B. bei einer entzündlichen Hauterkrankung hoch- oder runterreguliert sind, also ihren Aktivitätsstand.

Die Transkription selbst ist ein molekularbiologischer Prozess, bei dem die genetische Information eines Gens von der DNA auf eine mRNA-Kopie übertragen wird. Der Begriff "Signatur" bezieht sich in diesem Kontext auf den spezifischen Prozess der Initiation, bei dem die RNA-Polymerase an den Promotor des Gens bindet, um den Prozess der Transkription zu starten. Beispielsweise ist bei Bakterien der sog. Sigma-Faktor der Hauptfaktor, der die Bindung an den Promotor ermöglicht und damit die RNA-Polymerase positioniert, während bei Eukaryoten komplexe Sätze von allgemeinen Transkriptionsfaktoren benötigt werden.

Die Transkriptionsleistung einer Zelle wird maßgeblich durch die in ihrem Genom enthaltenen aktiven Enhancer-Elemente bestimmt. Enhancer wurden erstmals in den 1980er Jahren als DNA-Sequenzen beschrieben. Sie erhöhen die Expression eines gekoppelten Gens unabhängig von dessen Abstand und Orientierung (Moreau P et al. 1981).

Beispielhaft weist der systemische Lupus erythematodes (SLE) eine charakteristische Interferon (IFN)-Signatur auf. IFN-Typen, sowohl einzeln als auch in Kombination, definieren unterschiedliche klinische und molekulare Subtypen bei SLE. So hatten hohe IFN-II/-III-Spiegel ohne IFN-I nur einen geringen Einfluss auf die Krankheitsaktivität, IFN-II war mit IFN-I-unabhängigen Transkriptionsprofilen (z. B. OXPHOS und CD8 ⁺ GZMH ⁺ -Zellen) verknüpft, und IFN-III verstärkte die IFN-induzierte Genexpression bei gleichzeitiger Erhöhung mit IFN-I (Gómez-Bañuelos E et al. 2024).  

In einem Nicht-medizinischen Zusammenhang wird eine Transkript-Signatur auch als das Einfügen einer digitalen Signatur in ein Dokument bezeichnet.

1. Lewis MW et Al: (2019) Transcriptional control by enhancers and enhancer RNAs. Transcription 10(4-5):171-186.
2. Liu F (2017) Enhancer-derived RNA: A Primer. Genomics Proteomics Bioinformatics 15:196-200.
3. Moreau P et al. (1981) The SV40 72 base repair repeat has a striking effect on gene expression both in SV40 and other chimeric recombinants. Nucleic Acids Res 9:6047-6068.
4. Ryan RJ et al. (2015) Detection of Enhancer-Associated Rearrangements Reveals Mechanisms of Oncogene Dysregulation in B-cell Lymphoma. Cancer Discov 5:1058-1071.
5. Sur I et al. (2016) The role of enhancers in cancer. Nat Rev Cancer 16:483-93
6. Gómez-Bañuelos E et al. (2024) Uncoupling interferons and the interferon signature explains clinical and transcriptional subsets in SLE. Cell Rep Med 5:101569.