Was ist doppelsträngige RNA?

Doppelsträngige Ribonukleinsäure (RNA) ist eine einzigartige Form der RNA, die mit zwei komplementären Strängen anstelle eines einzelnen Strangs isoliert auftritt, wie dies für dieses genetische Material üblicher ist. RNA enthält den Code für eine Reihe von biologischen Aktivitäten und spielt eine wichtige Rolle in lebenden Organismen. Doppelsträngige RNA, auch als dsRNA bekannt, kommt normalerweise in Viren vor und ist etwas ungewöhnlich. Bei Viren ist dies ein einzigartiges Merkmal, und nur wenige Virusfamilien weisen dieses Merkmal auf.

RNA wird aus Ketten von Nukleinsäuren gebildet, die sich aneinander binden, um einen verbundenen Strang zu bilden. Einzelstrangformen können eine sehr komplexe Struktur aufweisen, da sie sich falten und aufwändige dreidimensionale Formen erzeugen. Doppelsträngige RNA kann noch komplexer werden, da sich die beiden Ketten des genetischen Materials auch falten und verdrehen, um unterschiedliche Funktionen zu erfüllen. Die Abbildung von RNA ist aufgrund der extrem geringen Größe eine Herausforderung. Sehr empfindliche und leistungsstarke Bildgebungssysteme sind erforderlich, um RNA in einer Laborumgebung zu sehen.

Forscher, die sich für doppelsträngige RNA interessieren, können diese im Labor isolieren, indem sie Schneidenzyme in eine RNA-Probe einbringen. Die Enzyme zielen auf einzelne RNA-Stränge ab, um sie abzutrennen, wobei die Doppelstränge zurückbleiben. Diese Enzyme sind bei wissenschaftlichen Anbietern erhältlich oder können von Labors für spezielle Forschungszwecke selbst hergestellt werden. In der Regel ist eine kontrollierte Umgebung erforderlich, um RNA mit Enzymen zu spalten, da Verunreinigungen den Prozess unterbrechen können.

Eine Funktion der doppelsträngigen RNA ist die Interferenz oder Stummschaltung. Die Stränge können die Art und Weise verändern, wie ein Gen exprimiert, oder es ganz ausschalten. Für dsRNA-Viren bedeutet dies einen deutlichen Vorteil. Das Virus kann in eine Zelle eindringen und Gene ausschalten, um sich selbst zu schützen, und die Zelle entführen, um weitere Kopien des Virus zu produzieren. Viren in dieser Gruppe können schwierig zu behandeln sein, da sie zu einem sich bewegenden Ziel im Körper werden und die Medikamente bekämpfen können, die ein Arzt möglicherweise verschreibt, um sie zu behandeln.

Wie sein bekannteres Gegenstück, die DNA, kann die RNA mit Geräten sequenziert werden, die die chemische Kette in jedem Strang identifizieren. Die Nukleinsäuren in der RNA bilden komplementäre Paare, und dies kann die Extrapolation eines Musters erleichtern. Die Sequenzierung der Genetik von doppelsträngiger RNA kann wichtig sein, um zu verstehen, wie sie in lebenden Organismen funktioniert. Dadurch können Forscher antivirale Medikamente gegen Viren entwickeln, die diese einzigartige genetische Nutzlast tragen.