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RNA

Lernziele

Wenn Sie diese Seite durchgearbeitet haben, sollten Sie

  • drei wichtige Unterschiede zwischen DNA und RNA erläutern können,
  • die drei RNA-Typen benennen und ihre Funktion erläutern können.

Bei der Transkription wird ein eng begrenzter Abschnitt der DNA, meistens ein Gen, in eine RNA-Kopie umgeschrieben.

Wie unterscheidet sich RNA von DNA?

Beides sind Nucleinsäuren, kommen also im Zellkern der Eukaryotenzelle bzw. im Innern der Prokaryotenzelle vor.

Der auffälligste Unterschied: Die RNA besteht aus einem einzigen Polynucleotidstrang, während die DNA ein doppelter Polynucleotidstrang ist, also aus zwei Einzelsträngen besteht, die sich umeinander winden (Doppelhelix).

Außerdem kann der RNA-Einzelstrang alle möglichen Raumstrukturen einnehmen, es kommen sogar Bereiche vor, in denen sich ein Teil des RNA-Strangs mit einem anderen Teil des RNA-Stranges zu einem kurzen Doppelstrang zusammenschließt, wenn nämlich die beiden Teile komplementär zueinander sind (Bildung von Haarnadelschleifen):

Bildung einer Haarnadelschleife durch intramolekulare Basenpaarung

Bildung einer Haarnadelschleife durch intramolekulare Basenpaarung

Kommen wir zu den subtilieren Unterschieden. Bei der DNA kommt der Zucker Desoxyribose im Rückgrat vor.

Am C-Atom 2 des Ringes hängt nicht wie bei Zuckern üblich eine OH-Gruppe, sondern nur ein einsames H-Atom. Warum das so ist, darüber kann ich hier nur spekulieren. Ich denke, dass die DNA durch die fehlende OH-Gruppe etwas stabiler ist als wenn da noch eine richtige OH-Gruppe wäre, die eventuell Bindungen mit anderen Molekülen oder Molekülteilen eingeht.

Bei der RNA dagegen kommt die "richtige" Ribose als Zuckerbaustein vor.

Ein weiterer, nicht auf den ersten Blick ins Auge fallende Unterschied: Die Pyrimidinbase Thymin ist in einem RNA-Molekül durch die Pyrimidinbase Uracil ersetzt.

Fassen wir kurz zusammen:

RNA ist im Gegensatz zur DNA einsträngig und kann alle möglichen Raumstrukturen annehmen, als Zuckerbaustein kommt Ribose vor, und statt der Base Thymin kommt in der RNA die Base Uracil vor.

RNA-Typen

Die folgende Tabelle zeigt die drei wichtigsten RNA-Typen der Zelle:

RNA-Art

Nucleotide

Anteil

Funktion

transfer-RNA bzw. tRNA

80-90

ca. 15%

Übertragung von Aminosäuren zu den Ribosomen

messenger-RNA bzw. mRNA

100 - 10000

ca. 5%

Die Boten-RNA überbringt den Ribosomen eine Abschrift eines Gens

ribosomale RNA bzw. rRNA

120 - 3500

ca. 80%

Struktur- und Funktionselemente der Ribosomen

Alle RNA-Arten kommen zusammen 5 bis 10 mal häufiger vor als DNA und machen somit den Großteil der Nucleinsäuren in allen Zellen aus. Die ribosomale RNA stellt dabei mit 80% der RNA den größten Anteil. Sie ist hauptverantwortlich für den Aufbau der Ribosomen. Die messenger-RNA haben wir soeben kennengelernt, sie spielt bei der Transkription eine wichtige Rolle als "Bote". Die transfer-RNA schließlich spielt eine wichtige Rolle bei der Translation als "Zugpferd" für die Aminosäuren, die zu den Ribosomen transportiert und in das entstehende Protein eingebaut werden müssen. Auf die verschiedenen RNA-Sorten gehe ich auf den entsprechenden Seiten näher ein.