RNA

Abkürzung für Ribonukleinsäure (Ribonucleic acid); wichtiges Molekül für die Umsetzung der Erbinformation

Die RNA besteht ebenso wie die DNA aus einem Zuckerphosphat-Rückgrat sowie einer Abfolge von Basen. Im Unterschied zur DNA ist bei der RNA eine der vier Basen, nämlich Thymin (T), ersetzt durch Uracil (U). RNA ist weniger stabil als DNA.

Im Unterschied zur DNA liegt die RNA nicht als Doppelhelix, sondern als einzelner Strang vor. Die Aufgabe der RNA besteht darin, die in der DNA gespeicherte Information zu transportieren und zu übersetzen. Sie reguliert aber auch die Genaktivität.

Es gibt verschiedene RNA-Varianten:

  • Boten-RNA (mRNA, Messenger-RNA): bringt die genetische Information aus dem Zellkern zu den Ribosomen, dem Ort in der Zelle, wo die Proteine gebildet werden.
  • Ribosomale RNA (rRNA): ist an der Strukturbildung der Ribosomen beteiligt.
  • Transfer-RNA (tRNA): vermittelt in den Ribosomen den Einbau einzelner Aminosäuren in die wachsende Proteinkette.
  • small interferring RNA (siRNA) und micro RNA (miRNA): erfüllen wichtige Funktionen bei der Regulation von zellulären Prozessen.
  • bestimmte RNAs schalten gezielt Gene ab und verhindern die Umsetzung der genetischen Information in Proteine (RNA Interferenz).

Der Einfluss der verschiedenen Formen der RNA ist noch nicht vollständig aufgeklärt.

Bei der neuen Genome Editing-Methode CRISPR/Cas9 spielt die sogenannte guide RNA (gRNA) - auch bekannt als sgRNA für single guide RNA - eine wichtige Rolle. Dabei handelt es sich um eine künstlich hergestellte RNA, welche aus natürlich vorkommenden RNA-Varianten (crRNA und tracrRNA) besteht. Bei einem Teil dieses RNA-Moleküls wird die Abfolge der Basen so zusammengesetzt, dass er genau zur Zielsequenz der zu verändernden Stelle im Genom passt. Ein anderer Teil der sgRNA bindet an das Protein Cas9, welches die Ziel-DNA schneidet.

Einige der neu entwickelten Impfstoffe gegen das Corona-Virus (Sars-CoV-2) basieren auf der Boten-RNA (mRNA). Der genetische Code für bestimmte Virus-Proteine oder Teile davon wird in Form ihrer mRNA verabreicht. Sie gelangt in die menschlichen Zellen, die nun diese Virus-Proteine herstellen und auf der Zell-Oberfläche präsentieren. Das Immunsystem erkennt das feindliche Protein und reagiert: Es produziert passende, gegen das Virus gerichtete Antikörper und aktiviert Immunzellen.

Die mRNA des Impfstoffs liefert lediglich die erforderliche genetische Information, sie wird in der Zelle rasch abgebaut und nicht in das menschliche Erbgut eingebaut. Aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Struktur kann die einsträngige RNA nicht in doppelsträngige DNA integriert werden.

Siehe auch

DNA Basen Ribosomen Protein, auch: Eiweiß RNAi; RNA-Interferenz Genome Editing CRISPR/Cas-System (Gen-Schere) Genom