Was ist eine Ribonukleinsäure?
Ribonukleinsäure (RNA), ein biologisch wichtiges Molekül, ähnelt in gewisser Hinsicht der Desoxyribonukleinsäure (DNA), weist jedoch einige wichtige strukturelle und funktionelle Unterschiede auf. Es gibt verschiedene Arten von Ribonukleinsäuren, von denen jede innerhalb der Zelle eine unterschiedliche Rolle spielt. Ribonukleinsäuren erfüllen mehrere wesentliche Aufgaben bei der Proteinsynthese und sind an der Genregulation beteiligt.
RNA und DNA werden beide Nukleinsäuren genannt und haben eine ähnliche Grundstruktur. Beide Arten von Nukleinsäuren bestehen aus Einheiten, die als Nukleotide bezeichnet werden. Jedes Nukleotid besteht aus drei Molekülen: einem Phosphat, einem Zucker und einer stickstoffhaltigen Base. Es gibt verschiedene stickstoffhaltige Basen, und es ist die Sequenz dieser Moleküle, die es DNA und RNA ermöglicht, Informationen über die langfristige und tägliche Wartung der Zelle zu speichern und zu übertragen.
Obwohl sie einige Gemeinsamkeiten aufweisen, unterscheiden sich Ribonukleinsäure- und Desoxyribonukleinsäuremoleküle in drei wichtigen Punkten. Erstens ist ein RNA-Molekül einzelsträngig, wohingegen DNA ein doppelsträngiges Molekül ist. Zweitens enthält RNA einen Zucker namens Ribose und DNA einen Zucker namens Desoxyribose. Der dritte Unterschied besteht darin, dass in der DNA das komplementäre Basenpaar für Adenin Thymin ist; Während in der RNA das Basenpaar für Adenin eine modifizierte Version von Thymin ist, die als Uracil bekannt ist.
Es gibt drei Haupttypen von Ribonukleinsäuren. Dies sind Transfer-RNA (tRNA), Messenger-RNA (mRNA) und ribosomale RNA (rRNA). Diese drei Moleküle sind strukturell ähnlich, erfüllen jedoch sehr unterschiedliche Funktionen.
Messenger-RNA ist das Produkt eines Prozesses namens Transkription. In diesem Prozess wird der genetische Code, der in einem DNA-Abschnitt enthalten ist, kopiert, was zur Synthese eines Moleküls von mRNA führt. Die mRNA ist eine exakte Kopie eines DNA-Abschnitts, der für ein einzelnes Protein kodiert. Diese mRNA wandert nach ihrer Herstellung vom Zellkern zum Zytoplasma, wo sie mit Hilfe eines anderen Ribonukleinsäuretyps einen neuen zellulären Prozess durchläuft.
Im Zytoplasma der Zelle kommt die mRNA mit Transfer-RNA-Molekülen in Kontakt. Transfer-RNA hilft bei der Herstellung von Proteinen, indem Aminosäuren zum Ort der Proteinsynthese transportiert werden. Die tRNA verwendet mRNA-Moleküle als Vorlage zum Aufbau des Proteins, indem sie das mRNA-Molekül „liest“, um die Reihenfolge zu bestimmen, in der Aminosäuren in der Proteinkette angeordnet sind. Diesen Vorgang nennt man Übersetzung.
Der dritte RNA-Typ, die ribosomale RNA, ist der Ort, an dem die Translation stattfindet. Ribosomale RNA-Moleküle sind die Stelle, an der mRNA in Proteine übersetzt wird. Ribosomale RNA hilft bei diesem Prozess, indem sie mit Boten- und Transfer-RNA-Molekülen interagiert und als Ort der Enzymaktivität fungiert.
Andere Arten von Ribonukleinsäuren umfassen Mikro-RNA und doppelsträngige RNA. Mikro-RNA wird von Zellen verwendet, um die Transkription von Messenger-RNA zu regulieren, und kann sowohl die Geschwindigkeit erhöhen als auch verringern, mit der ein bestimmtes Gen in Proteine umgewandelt wird. Doppelsträngige RNA, die in bestimmten Virustypen vorkommt, kann in Zellen eindringen und Translations- und Transkriptionsprozesse stören, indem sie ähnlich wie Mikro-RNA wirkt.