RNA
Struktur der RNA
DNA ist der Träger der genetischen Information. Ribonucleinsäuren, RNA, sind dagegen bei der Realisierung der genetischen Information beteiligt.
Ribonucleinsäuren sind Ketten von Nucleotiden , die wie die Desoxynucleotide der DNA durch Phosphodiester-Brücken miteinander verknüpft werden. Die Bausteine der RNA unterscheiden sich von den Desoxynucleotiden in zwei Punkten:
- enthalten sie als Zuckerbestandteil nicht Desoxyribose, sondern Ribose .
- enthalten sie statt der Base Thymin die Base Uracil .
Ähnlich wie die DNA-Einzelstränge hat auch ein RNA-Molekül eine definierte Richtung mit einem freien 5'-Ende und einem freien 3'-Ende.
Vereinbarungsgemäß definiert man das 5'-Ende als den "Anfang" eines RNA-Moleküls.
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 |
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ribosomale RNA bzw. rRNA |
120 - 3500 |
ca. 80% |
Struktur- und Funktionselemente der Ribosomen |
RNA kommt 5 bis 10 mal häufiger vor als DNA und macht somit den Großteil der Nucleinsäuren in allen Zellen aus. Die ribosomale RNA stellt dabei mit 80% der RNA den größten Anteil.
Sekundärstruktur der RNA
Die folgende Abbildung zeigt eine sogenannte Haarnadel-Schleife (engl.: hairpin-loop).In diesem Bereich befinden sich komplementäre Nucleotidfolgen, die sich zu einer doppelsträngigen Sekundärstruktur zusammenlegen können. Solche doppelsträngigen Bereiche spielen eine wichtige Rolle bei der Struktur und der Funktion der verschiedenen RNA-Typen.
Die nächste Abbildung zeigt die Sekundärstruktur einer tRNA:
Es sind deutlich verschiedene Bereiche (Schleifen) zu erkennen. Jede der vier Schleifen der tRNA hat eine spezielle Funktion bei der Proteinsynthese. Die untere Schleife ist z.B. für die Erkennung der korrekten Position an der mRNA zuständig.
In Wirklichkeit sieht ein tRNA-Molekül nicht so einfach aus. Bei der abgebildeten Sekundärstruktur handelt es sich eigentlich nur um eine Projektion in die Ebene; die räumliche Tertiärstruktur ist viel komplexer, wie das folgende Bild zeigt:
Oben ist die gleiche tRNA wie im vorherigen Bild dargestellt, nur diesmal in ihrer wirklichen räumlichen Struktur. Die hervorgehobenen Begriffe beziehen sich bereits auf das nächste Kapitel der Proteinsynthese, die Translation.
