Was ist die RNA?
RNA ist die Abkürzung für das englische Wort Ribonucleic Acid, was auf Deutsch als Ribonukleinsäure (RNA) übersetzt wird. Ähnlich wie die DNA ist die RNA eine Nukleinsäure, die aus vielen kleinen Bausteinen besteht. Im Unterschied zur DNA enthält die RNA Ribose anstelle von Desoxyribose als Zucker. Zudem ist bei der RNA eine der Nukleinbasen ausgetauscht, nämlich Thymin durch Uracil. Die vier Nukleinbasen der RNA sind Adenin, Uracil, Guanin und Cytosin, oft abgekürzt als A, U, G und C.
Die große Ähnlichkeit zwischen der DNA und der RNA ergibt sich daraus, dass die DNA alle Erbinformationen trägt und diese Informationen zu den Zielorten transportiert werden müssen, um sie nutzen zu können. Die RNA spielt dabei eine entscheidende Rolle, indem sie eine Kopie der DNA ist. Diese Kopie wird jedoch nicht als ein komplettes Stück abgeschrieben, sondern jeder codierende Bereich, auch Gen genannt, wird separat zu einer RNA abgeschrieben. Diese Kopien können entweder den Bauplan für ein Protein enthalten oder direkt eine Funktion übernehmen. Diese Baupläne gelangen dann zu ihren Zielorten. Die RNA ist also eine Kopie von Stücken der DNA und überbringt die Informationen auf der DNA zu den Zielorten.
Dabei gibt es verschiedene Arten von RNAs mit unterschiedlichen Funktionen. Die bekanntesten sind mRNA (messenger RNA), tRNA (transfer RNA) und die rRNA (ribosomale RNA), weitere Arten sind unter „Arten von RNA“ zu finden.
Was ist die messenger RNA?
Die mRNA fungiert als Bote, der die Baupläne für Proteine vom Zellkern zu den Ribosomen übermittelt. Diese Baupläne bestehen aus einer Abfolge von Dreierpaaren von Nukleinbasen, die als Codons bezeichnet werden. Jedes Codon steht dabei für eine bestimmte Aminosäure, die in der entstehenden Proteinsequenz angehängt wird. Die Verkettung dieser Aminosäuren führt zur Bildung des vollständigen Proteins.
Es ist wichtig zu beachten, dass die mRNA nicht die gesamte DNA abschreibt, sondern nur einen kleinen Teil davon, der als Bauplan für ein bestimmtes Protein dient. In der DNA gibt es viele solcher Baupläne, die zusammen die genetische Information eines Organismus ausmachen. Weitere Informationen zum Prozess der Abschrift von DNA finden Sie unter dem Stichwort „Transkription“.
Was ist die tRNA?
Die tRNA (Transfer-RNA) spielt eine wichtige Rolle bei der Proteinsynthese in Zellen. Sie fungiert als Adaptermolekül, welches die genetische Information von der mRNA zu den Ribosomen trägt und dabei die entsprechenden Aminosäuren bereitstellt.
Die Struktur der tRNA ist einzigartig und hochspezialisiert. Sie besteht aus rund 70 bis 90 Nukleotiden und bildet eine charakteristische dreidimensionale Gestalt in Form eines „Kleeblatts“ oder eines „L“-förmigen Moleküls. An einem Ende der tRNA befindet sich eine spezifische Bindungsstelle, an die eine bestimmte Aminosäure gebunden ist. Am anderen Ende befindet sich eine Region, die als Anticodon bezeichnet wird. Das Anticodon ist komplementär zu einem spezifischen Codon auf der mRNA und ermöglicht so die richtige Paarung während der Translation.
Die Hauptaufgabe der tRNA besteht darin, während der Proteinsynthese die genetische Information von der mRNA zu den Ribosomen zu übertragen. Dies geschieht in mehreren Schritten: Zunächst bindet die tRNA mit ihrem Anticodon an das entsprechende Codon auf der mRNA. Anschließend wird die Aminosäure, die an die tRNA gebunden ist, an die wachsende Peptidkette im Ribosom angehängt. Nachdem die Aminosäure übertragen wurde, wird die tRNA aus dem Ribosom freigesetzt und kann erneut Aminosäuren aufnehmen. Ohne die Funktion der tRNA wäre die Proteinsynthese in Zellen nicht möglich.
Was ist die rRNA?
Die ribosomale RNA (rRNA) spielt eine zentrale Rolle bei der Proteinbiosynthese in Zellen. Ribosomen sind die Orte, an denen die Proteinsynthese stattfindet, und die rRNA ist dabei ein wesentlicher Bestandteil dieser Ribosomen. Sie ist entscheidend für die Struktur und Funktion der Ribosomen, indem sie zusammen mit Proteinen die Ribosomen bildet, die aus einer kleinen und einer großen Untereinheit bestehen. Diese Untereinheiten arbeiten während der Proteinsynthese (Translation) zusammen, um die mRNA und die tRNA zu binden und den Bauplan der mRNA in eine Aminosäuresequenz zu übersetzen.
Es gibt verschiedene Arten von rRNA, die in den Ribosomen vorkommen, darunter 5S rRNA, 18S rRNA, 28S rRNA und 23S rRNA. Jede dieser rRNA-Arten erfüllt spezifische Funktionen innerhalb der Ribosomen und trägt zur Stabilität und Aktivität dieser Ribosomen bei. Die Funktion von der rRNA während der Proteinsynthese ist hochgradig konserviert und findet sich in allen lebenden Organismen, von Bakterien bis hin zu komplexen Eukaryoten. Diese Konservierung zeigt die fundamentale Bedeutung von rRNA für das Leben selbst.
Insgesamt ist rRNA ein essentieller Bestandteil der Ribosomen und spielt eine unverzichtbare Rolle bei der Umsetzung genetischer Informationen in Proteine, einem grundlegenden Prozess für das Funktionieren von Zellen und Organismen.