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RNA-Definition und Beispiele

RNA ist das Akronym für Ribonukleinsäure. Ribonukleinsäure ist ein Biopolymer, das zum Codieren, Decodieren, Regulieren und Expressieren von Genen verwendet wird. Formen von RNA umfassen Messenger-RNA (mRNA), Transfer-RNA (tRNA) und ribosomale RNA (rRNA). RNA kodiert für Aminosäuresequenzen. die kombiniert werden können, um Proteine zu bilden . Wenn DNA verwendet wird, fungiert RNA als Vermittler und transkribiert den DNA-Code, damit er in Proteine ​​übersetzt werden kann.

 

RNA-Struktur

RNA besteht aus Nukleotiden aus einem Ribosezucker. Die Kohlenstoffatome im Zucker sind von 1 ‚bis 5′ nummeriert. Ein Purin (Adenin oder Guanin) oder Pyrimidin (Uracil oder Cytosin) ist an den 1′-Kohlenstoff des Zuckers gebunden. Während RNA nur unter Verwendung dieser vier Basen transkribiert wird, werden sie häufig modifiziert, um über 100 andere Basen zu ergeben. Dazu gehören Pseudouridin (Ψ), Ribothymidin (T, nicht zu verwechseln mit dem T für Thymin in der DNA), Hypoxanthin und Inosin (I). Eine Phosphatgruppe, die an den 3′-Kohlenstoff eines Ribosemoleküls gebunden ist, bindet an den 5‘-Kohlenstoff des nächsten Ribosemoleküls. Da die Phosphatgruppen eines Ribonukleinsäuremoleküls negative Ladungen tragen, ist die RNA auch elektrisch geladen. Wasserstoffbrückenbindungen bilden sich zwischen Adenin und Uracil, Guanin und Cytosin sowie zwischen Guanin und Uracil. Diese Wasserstoffbrückenbindungen bilden strukturelle Domänen wie Haarnadelschleifen, interne Schleifen und Ausbuchtungen.

Sowohl RNA als auch DNA sind Nukleinsäuren. aber RNA verwendet das Monosaccharid Ribose, während DNA auf dem Zucker 2′-Desoxyribose basiert. Da RNA eine zusätzliche Hydroxylgruppe am Zucker hat, ist sie labiler als DNA mit einer geringeren Aktivierungsenergie für die Hydrolyse. RNA verwendet die stickstoffhaltigen Basen Adenin, Uracil, Guanin und Thymin, während DNA Adenin, Thymin, Guanin und Thymin verwendet. Außerdem ist RNA häufig ein einzelsträngiges Molekül, während DNA eine doppelsträngige Helix ist. Ein Ribonukleinsäuremolekül enthält jedoch häufig kurze Abschnitte von Helices, die das Molekül in sich zusammenfalten. Diese gepackte Struktur gibt RNA die Fähigkeit, als Katalysator zu dienen, ähnlich wie Proteine ​​als Enzyme wirken können. RNA besteht oft aus kürzeren Nukleotidsträngen als DNA.

 

Arten und Funktionen von RNA

Es gibt 3 Haupttypen von RNA :

  • Messenger-RNA oder mRNA : mRNA bringt Informationen von DNA zu Ribosomen, wo sie übersetzt werden, um Proteine ​​für die Zelle zu produzieren. Es wird als kodierender RNA-Typ angesehen. Alle drei Nukleotide bilden ein Codon für eine Aminosäure. Wenn sich die Aminosäuren miteinander verbinden und nach der Translation modifiziert werden, ist das Ergebnis ein Protein.
  • Transfer-RNA oder tRNA : tRNA ist eine kurze Kette von etwa 80 Nukleotiden, die eine neu gebildete Aminosäure an das Ende einer wachsenden Polypeptidkette überträgt. Ein tRNA-Molekül hat einen Anticodon-Abschnitt, der Aminosäurecodons auf mRNA erkennt. Es gibt auch Aminosäureanbindungsstellen auf dem Molekül.
  • Ribosomale RNA oder rRNA : rRNA ist eine andere Art von RNA, die mit Ribosomen assoziiert ist. Es gibt vier Arten von rRNA beim Menschen und anderen Eukaryoten: 5S, 5.8S, 18S und 28S. rRNA wird im Nucleolus und Cytoplasma einer Zelle synthetisiert. rRNA verbindet sich mit Protein, um ein Ribosom im Zytoplasma zu bilden. Ribosomen binden dann mRNA und führen eine Proteinsynthese durch.
mRNA, tRNA und rRNA sind mit der Übersetzung genetischer Informationen in Proteine ​​verbunden.  FancyTapis / Getty Images

Neben mRNA, tRNA und rRNA gibt es viele andere Arten von Ribonukleinsäuren, die in Organismen vorkommen. Eine Möglichkeit, sie zu kategorisieren, besteht in ihrer Rolle bei der Proteinsynthese, der DNA-Replikation und der posttranskriptionellen Modifikation, der Genregulation oder dem Parasitismus. Einige dieser anderen Arten von RNA umfassen:

  • Transfer-Messenger-RNA oder tmRNA : tmRNA wird in Bakterien gefunden und startet blockierte Ribosomen neu.
  • Kleine Kern-RNA oder snRNA : snRNA kommt in Eukaryoten und Archaeen vor und fungiert beim Spleißen.
  • Telomerase-RNA-Komponente oder TERC : TERC kommt in Eukaryoten vor und funktioniert bei der Telomersynthese.
  • Enhancer-RNA oder eRNA : eRNA ist Teil der Genregulation.
  • Retrotransposon : Retrotransposons sind eine Art sich selbst vermehrender parasitärer RNA.

 

Quellen

  • Barciszewski, J.; Frederic, B.; Clark, C. (1999). RNA Biochemie und Biotechnologie . Springer. ISBN 978-0-7923-5862-6. 
  • Berg, JM; Tymoczko, JL; Stryer, L. (2002). Biochemistry (5. Aufl.). WH Freeman und Company. ISBN 978-0-7167-4684-3.
  • Cooper, GC; Hausman, RE (2004). Die Zelle: Ein molekularer Ansatz (3. Aufl.). Sinauer. ISBN 978-0-87893-214-6. 
  • Söll, D.; RajBhandary, U. (1995). tRNA: Struktur, Biosynthese und Funktion . ASM Drücken Sie. ISBN 978-1-55581-073-3. 
  • Tinoco, I.; Bustamante, C. (Oktober 1999). „Wie sich RNA faltet“. Journal of Molecular Biology . 293 (2): 271–81. doi: 10.1006 / jmbi.1999.3001

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