RNA

RNA ist die international gebräuchliche englische Abkürzung für Ribonukleinsäure (engl. ribonucleic acid; deutsch abgekürzt auch: RNS).

Die RNA ist eine Nukleinsäure, die in lebenden Zellen gelegentlich anstelle der DNA als Träger des Erbguts dient. In der Mehrzahl der Lebewesen spielt die RNA als Informationsträger allerdings eine der DNA untergeordnete Rolle: Die DNA ist hier das permanente Speichermedium für die genetische Information, die RNA dient als Zwischenspeicher. Nur einige RNA-Viren, wie etwa HIV, der AIDS auslösende Virus, nutzen RNA als permanentes Speichermedium.

Die RNA ist eine Kette aus vielen Nukleotiden, ein sogenanntes Polynukleotid. Jedes Nukleotid besteht bei der RNA aus einem Ribosemolekül (d.h. einem Zucker mit 5 C-Atomen), einem Phosphatrest und einer organischen Base. In der RNA kommen die folgenden organischen Basen vor: Adenin, Guanin, Cytosin und Uracil. (Die DNA nutzt anstelle von Uracil das zwar energetisch aufwendiger herzustellende, dafür aber stabilere Thymin.) Jeweils drei im Polynukleotidstrang nebeneinander liegende Nukleotide bilden ein Codewort (Codon), mit dessen Hilfe sich eine spezifische Aminosäure, die in ein Eiweiß (Protein) eingebaut werden soll, eindeutig bestimmen lässt.

Vom Aufbau her ist die RNA der DNA ähnlich. Jedoch sind RNA-Moleküle - im Gegensatz zur doppelsträngigen DNA - einsträngige Polynukleotide. Dieser Unterschied erhöht die katalytische Funktion der RNA und erlaubt ihr chemische Reaktionen, die der DNA nicht möglich sind. (Siehe auch. Chemische Evolution; RNA-Welt-Hypothese.)

RNA-Moleküle können unterschiedliche Funktionen ausüben. Sie werden daher - je nach ihrer Funktion - auch verschieden benannt. Vorangestellte Kleinbuchstaben kennzeichnen die unterschiedlichen RNA-Typen:

• Die mRNA, Boten-RNA (englisch messenger RNA), kopiert die in einem Gen auf der DNA liegende Information und trägt sie zum Ribosom, wo mit Hilfe dieser Information die Proteinsynthese stattfinden kann.
• Die tRNA, Transfer-RNA, kodiert keine genetische Information, sondern dient als Hilfsmolekül bei der Proteinbiosynthese, indem sie eine einzelne Aminosäure aus dem Cytoplasma aufnimmt und zum Ribosom transportiert. Die tRNA wird durch ein bestimmtes 'RNA-Gen' kodiert.
• Die rRNA, ribosomale RNA, trägt ähnlich wie die tRNA keine genetische Information, sondern ist am Aufbau des Ribosoms beteiligt und erfüllt dort auch eine Stoffwechselfunktion. Ribosomen besitzen ein von der Zelle unabhängiges Erbgut, dessen Zusammensetzung wichtige Aufschlüsse zur Abstammung der Lebewesen (Evolutionstheorie) gibt.
• Die RNA ist in einigen Viren (Retroviren) anstelle der DNA der Träger der genetischen Information.
• Die dsRNA (= Doppelstrang-RNA) kommt im Erbgut einiger Viren vor.

mRNA, Boten-RNA

Die mRNA (Boten-RNA, vom englischen messenger-RNA) ist eine direkte Kopie eines Teilabschnitts der DNA. Sie wird während des Vorgangs der Transkription durch das Enzym RNA-Polymerase hergestellt. In Prokaryonten (Lebewesen ohne Zellkern) kann dann sofort die Proteinsynthese beginnen. In Eukaryonten muss die mRNA, die zunächst in einer Vorstufe vorliegt, erst durch Splicing bearbeitet werden und dann durch die Poren des Zellkerns ins Zytoplasma gelangen, um dort an den Ribosomen die Proteinsynthese auszulösen. Bevor die Eukaryonten-mRNA aus dem Zellkern ins Zytoplasma gelangt, werden an ihr, die bis zu diesem Zeitpunkt auch als "prä-mRNA" or "hnRNA" (englisch: heteronucleic RNA) bezeichnet wird, noch einige Modifikationen vorgenommen: Ein 'Kopf' und ein Poly-A-Schwanz wird an die RNA angehängt, und etliche Introns, die nur sinnlose Informationen enthalten, werden entfernt.

Nachdem die mRNA zum Ribosom gelangt ist und dort die Proteinsynthese bewirkt hat, wird sie (oft durch das Enzym RNAse) in ihre Einzelteile zerlegt. Die Bruchstücke werden dann von der Zelle wieder zum Aufbau neuer RNA-Moleküle genutzt.