Ribonukleinsäure

Biochemisch gesehen sind Ribonukleinsäuren Polymerketten, die sich aus Nukleotiden zusammensetzen. Man spricht deshalb auch von einem Polynukleotid.

Die menschliche RNA ist aus Nukleotiden auf Basis von 4 Nukleinbasen aufgebaut: Adenin, Guanin, Cytosin und (spezifisch für RNA) Uracil. Jeweils drei im Polynukleotidstrang aufeinanderfolgende Nukleotide bilden das sog. Codon. Diese Sequenz legt eine bestimmte Aminosäure im Proteinbauplan fest.

Die RNA kann unterschiedliche Funktionen ausüben und kommt deshalb in vielen Variationen vor:

• mRNA (engl.: messenger RNA): übermittelt die Information vom Zellkern zu den Ribosomen. Dazu wird die auf der DNA liegende Information auf die mRNA kopiert. Die mRNA-Kette wandert zum Ribosom, wo die Proteinbiosynthese entsprechend der auf der mRNA kodierten Sequenz stattfindet.
• tRNA (engl.: transfer RNA): Hilfsmolekül bei der Proteinbiosynthese, das eine einzelne Aminosäure aus dem Cytoplasma aufnimmt und zum Ribosom transportiert.
• rRNA (engl.: ribosomal RNA): kommt in den Ribosomen vor. Die rRNA beeinflusst Struktur und Funktion der Ribosomen, die genauen Funktionen sind noch Gegenstand der Forschung.
• siRNA (engl.: small interfering RNA): spielt eine zentrale Rolle in einem Zellprozess, der als RNAi (RNA Interferenz) bezeichnet wird.
• miRNA (engl.: micro-RNA): kleine RNA-Moleküle (ca. 22 - 24 Nukleotide), die eine regulatorische Wirkung entfalten.
• piRNA (engl.: piwi-interacting RNA): RNA-Stränge, die länger als miRNA- oder siRNA-Ketten sind (ca. 26 - 31 Nukleotide), an PIWI-Proteine binden und so an der Stilllegung von potenziell schädlichen genomischen Elementen wie Retrotransposons beteiligt sind.
• lncRNA (engl.: large non-coding RNA): Große RNA-Moleküle, die ebenfalls nicht für Proteine kodieren, sondern unterschiedliche regulierende Funktionen haben.
• hnRNA (engl.: heterogeneous nuclear RNA): Primärtranskript bei Eukaryoten, das durch posttranskriptionale Modifikationen in mRNA umgewandelt wird.
• crRNA (engl.: clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) RNA): kurze RNAs, die in Bakterien vorkommen. Sie werden vom CRISPR-System gebildet und sind komplentär zu fremder DNA.
• tracrRNA (engl.: transactivating CRISPR RNA): ebenfalls Teil des CRISPR-Systems in Bakterien
• gRNA (engl.: guide RNA): synthetische RNA, die Bestandteil der gentechnischen Methode CRISPR/Cas9 ist.
• shRNA (engl.: small hairpin RNA): artifiziell hergestellte RNA-Moleküle, die durch ihre Haarnadelstruktur der Stilllegung von Genen mithilfe der RNA-Interferenz dienen.
• circRNA (engl.: circular RNA): durch alternatives Spleißen erzeugte, zirkuläre RNA mit regulatorischen Funktionen.