Neben der DNA gibt es noch einen weiteren aus Nukleotiden bestehenden Strang, der zum Beispiel bei der Transkription und der Translation eine wichtige Rolle spielt: die RNA.

Um zu verstehen, wie Genetik funktioniert, solltest du auf jeden Fall über die RNA Bescheid wissen. simpleclub hilft dir, dein Wissen über die Ribonukleinsäure (RNA) auf das nächste Level zu bringen!

RNA einfach erklärt

RNA ist die englische Übersetzung für RNS. RNS steht für Ribonukleinsäure und RNA ist die Kurzform für ribonucleic acid.

Sie gehört zu den Nukleinsäuren und ist damit eng mit der DNA verwandt. Wie auch die DNA besteht die RNA aus Nukleotiden, genauer gesagt aus einem Polynukleotidstrang.

Normalerweise besteht die Ribonukleinsäure allerdings nicht aus zwei Strängen, wie die DNA, sondern nur aus einem.

Dieser Aufbau ist sehr sinnvoll für das Übertragen von Informationen, denn diese können besser weitergegeben oder abgelesen werden, wenn der Strang geöffnet ist.

Es gibt verschiedene Varianten der RNA, weil sie für viele wichtige Prozesse verantwortlich ist, zum Beispiel die messenger RNA, transfer RNA und die ribosomale RNA.

RNA Definition

RNA Aufbau

Der Aufbau der RNA besitzt folgende wichtige Merkmale:

RNA Bestandteile

Die RNA besteht aus sehr vielen einzelnen Nukleotiden, welche kettenartig angeordnet sind. Die Nukleotide sind zusammengesetzt aus

• einem Zuckermolekül,
• den Basen und
• einer Phosphatgruppe.

Das Zuckermolekül ist aus jeweils fünf Kohlenstoffatomen zusammengesetzt. Deswegen nennt man es auch Pentose („Pente“ = fünf auf Griechisch).

Anders als bei der DNA ist das Zuckermolekül, das hier verbaut wird, nicht Desoxyribose, sondern Ribose. Die verschiedenen Zuckermoleküle sind ausschlaggebend für die Namen der Nukleinsäuren: DNA und RNA.

Die Basen kannst du in zwei Stoffgruppen einteilen da sie unterschiedlich aufgebaut sind. Adenin und Guanin gehören zu den Purinbasen und Cytosin oder Uracil Pyrimidinbasen.

RNA Bindungen

Wenn sich mehrere Nukleotide aneinanderreihen und eine Kette bilden, nennt man das Polynukleotid (Poly = viele auf Latein). Diese Kette besteht abwechselnd aus jeweils einer Phosphatgruppe und einem Zucker und ist dabei durch die Esterbindungen verbunden.

Wie auch die DNA hat die RNA Kette eine bestimmte Polarität (Leserichtung). Ihre Richtung ist ebenfalls immer vom 5’Ende zum 3’Strich Ende.

Der wichtigste Unterschied zwischen DNA und der RNA ist, dass die RNA in der Regel aus einem Strang besteht, während die DNA aus einem Doppelstrang besteht, der eine Doppelhelix bildet.

Ein weiterer Unterschied ist zum Beispiel, dass der RNA Strang nicht so stabil ist wie die der DNA. Außerdem wird bei der RNA die Base Thymin durch die Base Uracil ersetzt.

RNA Basen

• Es werden zwei Basenstrukturen unterschieden: Purinbasen und Pyrimidinbasen.
• Zu welcher Gruppe die Basen gehören, hängt also von ihrem Bauplan ab.
• Purinbasen haben ein Purin als Grundbauplan. Dazu gehören auch Guanin & Adenin
• Pyrimidinbasen haben ein Pyrimidin als Grundgerüst. Dazu gehören auch Cytosin & Uracil
• Es kommt zu komplementären Basenpaarung zwischen G & C / A & U
• Wasserstoffbrückenbindung zwischen den Basen verknüpfen die beiden Stränge (A - U / C - G)

Man unterscheidet die RNA in unterschiedliche Typen. Jede dieser Formen besitzt unterschiedliche Funktionen, wodurch sich auch ihre Namen ergeben. Die 3 wichtigsten Typen sind:

• mRNA (Messenger-RNA)
• tRNA (Transfer-RNA)
• rRNA (Ribosomale RNA)

RNA Arten

mRNA

• mRNA steht für "Messenger DNA". Wie der Name verrät, ist die mRNA also die Boten-RNA.
• Sie ist sehr wichtig für die Proteinbiosynthese, also für die Transkription und Translation.
• Die mRNA wird abgeschrieben und ist die Kopie eines DNA-Strangs (Beachte: Uracil anstelle von Thymin).
• Mit dem kopierten Bauplan können dann neue Proteine hergestellt werden.
• Um die mRNA vor einem zu frühen Zerfall und vor weiteren Schäden zu schützen, besitzt sie an beiden Enden Moleküle, die aus Guanin- und Adeninnukleotiden bestehen.
• Die mRNA kann sehr schnell Schaden nehmen und enthält Basensequenzen, die noch nicht richtig codiert sind (Introns).
• Die Introns werden später aus der mRNA entfernt. Was bleibt, sind die Exons, also die wichtigen Basen-Sequenzen.
• Mit der fertigen mRNA können dann Proteine bei der Translation hergestellt werden.
• Kommt es zu einem Schaden an der mRNA, wird sie abgebaut. Der Abbau wird auch Degradation genannt. Er tritt auch ein, wenn die mRNA einfach nicht mehr benötigt wird.

tRNA

• tRNA steht für transfer-RNA
• Die tRNA ähnelt der Form eines dreiblättrigen Kleeblattes, das aus zwischen etwa 50 bis 100 Nukleotiden besteht.
• Am unteren Ende trägt sie eine Aminosäure
• Die tRNA ist für den Transport von Aminosäuren zu den Ribosomen zuständig
• Dafür hat sie ein sogenanntes Anticodon, was das passende Codon auf der mRNA erkennt
• Sie transportiert das passende Polypeptid zum Ribosom
• Sie funktioniert wie ein Steckdosenadapter: Sie vermittelt von einem zu einem anderen Code und übersetzt den Bauplan der mRNA in die Bausteine einer Aminosäuresequenz (ein Polypeptid besteht aus mehreren Aminosäuren)
• Dadurch entsteht am Ribosom eine Polypeptidkette aus den einzelnen Polypeptiden
• Sie übersetzt also den genetischen Code in eine Aminosäurensequenz.

rRNA

• rRNA steht für ribosomale RNA.
• Sie bilden durch Bindungen an ribosomale Proteine die Ribosomen
• Sie entsteht bei der RNA-Polymerase I während der Transkription.
• Außerdem unterstützt sie die Polypeptidbindung in der Translation (katalytische Funktion).
• Sie ist die am meisten vorkommende RNA. In einer Zelle kann sie bis zu 90% der RNA Anteile einnehmen.
• In der Forschung ist die rRNA besonders für die Forschung an Verwandschaft und Vorfahren relevant.

RNA Zusammenfassung

Fassen wir nochmal das Wichtigste zusammen:

Die Ribonukleinsäure (aus dem Englischen Acid= Säure (RNA)) ist für viele wichtige Prozesse zuständig, z.B. für das Übertragen von Informationen.

Die RNA besteht aus kettenartig zusammengesetzten Nukleotiden. Anstatt der Desoxyribose hat die RNA Ribose als Zuckermolekül. Eine Gemeinsamkeit zur DNA ist, dass auch die RNA eine bestimmte Polarität besitzt. Ihre Richtung ist ebenfalls immer vom 5’Ende zum 3’Strich Ende.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil sind die Basen: Es werden zwei Basenstrukturen unterschieden: Purinbasen und Pyrimidinbasen. Zu welcher Gruppe die Basen gehören, hängt also von ihrem Bauplan ab. Purinbasen haben ein Purin als Grundbauplan. Dazu gehören auch Guanin & Adenin. Pyrimidinbasen hingegen haben ein Pyrimin als Grundgerüst. Dazu gehören auch Cytosin & Uracil.

Durch ihren Aufbau ist die RNA instabiler als die DNA.

Man unterscheidet die RNA in unterschiedliche Arten. Jede dieser Formen besitzt verschiedene Funktionen, wodurch sich auch ihre Namen ergeben. Die 3 wichtigsten Typen sind die mRNA (Messenger-RNA), die tRNA (Transfer-RNA) und die rRNA (Ribosomale RNA).

RNA kann je nach ihrer Funktion auch unterschiedliche Formen haben. So ähnelt die tRNA z. B. der Form eines Kleeblattes.