RNA ist ein wichtiger Bestandteil jeder einzelnen lebenden Zelle im Universum. Ohne sie könnte das Leben, wie wir es kennen, nicht existieren. Es gibt drei Arten von RNA, jede mit einer einzigartigen Funktion. mRNA wird verwendet, um Proteine aus Genen herzustellen. rRNA bildet zusammen mit Protein das Ribosom, das mRNA übersetzt. tRNA ist das Bindeglied zwischen den beiden anderen RNA-Typen.
RNA-Funktionen
RNA oder Ribonukleinsäure ist ein lineares Polymer aus Adenin, Thymin, Cytosin und Uracil, das in der Zelle durch einen Prozess namens Transkription gebildet wird und sich in mehrfacher Hinsicht von DNA unterscheidet. Erstens sind die Ribosezucker auf DNA-Nukleotiden im Vergleich zur RNA um eine Hydroxylgruppe kurz, daher der Name Desoxyribonukleinsäure. Diese Schlüsselmodifikation macht RNA chemisch viel reaktiver. Zweitens verwendet die DNA Thymin zur Basenpaarung mit Cytosin, während die RNA Uracil verwendet. Drittens neigt die DNA dazu, sich zu einer Helix aus doppelsträngigen Nukleotiden zu formen, wobei Basenpaare die "Sprossen" der helikalen Leiter bilden. RNA kann in einzelsträngiger Form gefunden werden, bildet jedoch häufiger komplexe dreidimensionale Strukturen, und dieses Merkmal dient normalerweise dazu, RNA-Molekülen Funktionalität zu verleihen.
RNA-Synthese
Die RNA-Transkription ist ein Prozess, der durch die RNA-Polymerase vermittelt wird, ein Enzym, das mit Hilfe eines Proteinkomplexes ein RNA-Komplement zur Template-DNA erzeugt. Die Transkription wird stark durch Promotorelemente und Inhibitoren reguliert. Alle drei RNA-Typen werden auf diese Weise synthetisiert.
mRNA
mRNA oder Boten-RNA ist die Verbindung zwischen einem Gen und einem Protein. Das Gen wird von der RNA-Polymerase transkribiert und die resultierende mRNA wandert ins Zytoplasma, wo sie von Ribosomen mit Hilfe von tRNA in ein Protein übersetzt wird. Diese Form der RNA wird posttranskriptionell mit Modifikationen wie Methylguanosinkappen und Polyadenosinschwänzen stark verändert. Eukaryotische mRNA enthält häufig Introns, die aus der Botschaft gespleißt werden müssen, um das reife mRNA-Molekül zu bilden.
rRNA
rRNA oder ribosomale RNA ist ein Hauptbestandteil von Ribosomen. Nach der Transkription wandern diese RNA-Moleküle in das Zytoplasma und verbinden sich mit anderen rRNAs und vielen Proteinen zu einem Ribosom. rRNA wird sowohl für strukturelle als auch für funktionelle Zwecke verwendet. Viele Reaktionen im Translationsprozess werden durch Schlüsselteile bestimmter rRNAs im Ribosom katalysiert.
tRNA
tRNA oder Transfer-RNA ist der "Decoder" der mRNA-Botschaft während der Proteintranslation. Nach der Transkription wird die tRNA umfassend modifiziert, um nicht standardmäßige Basen wie Pseudouridin, Inosin und Methylguanosin einzuschließen. Ribosomen können selbst kein Protein bilden, wenn die mRNA in Kontakt kommt. Das Anticodon, eine Kette von drei Schlüsselbasen auf der tRNA, stimmt mit drei Basen auf der mRNA-Botschaft überein, die als Codon bezeichnet wird. Das ist nur die erste Funktion der tRNA, denn jedes Molekül trägt auch eine Aminosäure mit sich, die zum mRNA-Codon passt. Das Ribosom dient dazu, die an die tRNA gebundenen Aminosäuren zu einem funktionellen Protein zu polymerisieren.
