RNA – Bau und Funktion

Was ist RNA? – RNA einfach erklärt

Die RNA ist unter anderem essenziell für die Synthese von Proteinen. Proteine (Biologie) erfüllen eine Vielzahl von Funktionen in unserem Körper – zum Beispiel als Rezeptoren, Antikörper, Enzyme oder Bestandteile von Haut, Gewebe und Haaren. Die Information für die Synthese eines jeden Proteins ist in der DNA codiert. Verschiedene Arten von RNA übernehmen bei dieser Synthese spezifische Funktionen.

RNA – Arten und Funktionen

Die bekanntesten Arten von RNA sind die messenger RNA, auch mRNA, die transfer RNA, auch tRNA und die ribosomale RNA, auch rRNA. Sie spielen bei der Proteinbiosynthese eine wichtige Rolle.

Die mRNA

Auf die Frage „Wo findet man RNA?“ gibt es bei der mRNA zwei Antworten: im Zellkern und im Zytoplasma. Die mRNA wird auch als Boten-RNA bezeichnet, was sich aus dem englischen Wort messenger ableitet. Sie ist eine Kopie der im Zellkern verschlüsselten Erbinformation und wird an den Ribosomen im Zytoplasma übersetzt. Sie dient also als Informationsüberträger.

Die tRNA

Bei der Proteinbiosynthese an den Ribosomen begegnet uns eine weitere der verschiedenen RNA-Formen, die tRNA oder auch Transport-RNA (engl. transfer). Sie transportiert die Aminosäuren, die Grundbausteine der Proteine, zu den Ribosomen. Im Gegensatz zu der mRNA kommt die tRNA ausschließlich im Zytoplasma vor.

Die rRNA

Die rRNA oder auch ribosomale RNA macht den Großteil der Ribosomen selbst aus.

RNA – Aufbau

Betrachtet man die chemische Struktur der RNA, ähnelt diese stark dem Aufbau der DNA. Sowohl DNA als auch RNA sind aus Basen, Zucker und Phosphorsäureresten aufgebaut. Jedoch ist die RNA einzelsträngig.

Die Ribose

Der Zucker in der RNA ist eine Ribose (bei der DNA ist es die Desoxyribose). Die Ribose besteht aus fünf Kohlenstoffatomen und ist daher ein Fünffachzucker (Pentose).

RNA Basen

An jede Ribose ist eine Base gebunden. Wie bei der DNA gibt es vier verschiedene Basen: Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Uracil (U). Die Base Uracil ist spezifisch für die RNA. Sie tritt an die Stelle des Thymins der DNA.

Der Phosphatrest

Ein weiterer wichtiger Bestandteil ist der Phosphatrest. Er entsteht aus Phosphorsäure, die Wasserstoffprotonen abgibt.

Eine Einheit aus Phosphorsäurerest, Ribose und Base bildet ein Nukleotid. Der Aufbau der RNA ist eine Aneinanderreihung von vielen Nukleotiden, daher auch die Bezeichnung als Polynukleotid. Die Abfolge der Nukleotide, und somit verschiedener Basen, wird als Basensequenz bezeichnet.

Basenpaarung DNA und RNA

Die mRNA ist die komplementäre (ergänzende) Kopie eines DNA-Strangs. Diese wird bei der Transkription im Zellkern erstellt. Im ersten Schritt entspiralisiert sich die DNA und die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den komplementären Basen brechen auf. An dem nun offenen Doppelstrang lagern sich die Nukleotide der RNA an. Aber nicht willkürlich, sondern ab einem festgelegten Startpunkt. Die Anlagerung passiert komplementär zum DNA-Strang und unterliegt festen Regeln. Welche Basenpaarungen zwischen DNA und RNA möglich sind, siehst du in der unten stehenden Abbildung. Abschließend verbindet die RNA-Polymerase die Nukleotide der RNA und ein RNA-Einzelstrang, die mRNA, entsteht. Die mRNA besitzt nun den genetischen Code für die Synthese eines Proteins und überbringt die Information aus dem Zellkern zu den Ribosomen. An den Ribosomen wird die Basensequenz in eine Aminosäuresequenz übersetzt. Das nennt man in der Biologie Translation. Drei Basen bilden jeweils ein Codon und ein Codon codiert für eine bestimmte Aminosäure. Die richtige Zuordnung wird von der tRNA übernommen. Eine tRNA kann abhängig von ihrer Sequenz nur eine bestimmte Aminosäure zu den Ribosomen transportieren. Nachdem die von der tRNA gelieferte Aminosäure an die Aminosäurekette geknüpft wurde, wird die tRNA recycelt, das heißt, sie kann erneut mit einer neuen Aminosäure beladen werden.

Unterschied DNA RNA

Was sind die Gemeinsamkeiten und die Unterschiede von DNA und RNA? Du suchst eine übersichtliche Zusammenfassung dieser Informationen? Dann schaue in die unten stehende Tabelle.

Grundsätzlich solltest du dir merken: Die DNA hat den Zucker Desoxyribose, die RNA die Ribose. Beide – DNA und RNA besitzen die Basen Adenin, Cytosin und Guanin. Die DNA besitzt als vierte Base Thymin, die RNA Uracil. Es handelt sich bei der DNA außerdem um einen Doppelstrang, bei der RNA um einen Einzelstrang.

Ausblick – Das lernst du nach RNA – Bau und Funktion

Vertiefe dein Verständnis für die Genetik! Die Videos Proteinbiosynthese und Was ist DNA? geben dir spannende Einblicke in die molekularen Bausteine unserer Gene. Entdecke, wie RNA und DNA zusammenarbeiten und freue dich darauf, noch mehr Geheimnisse der Biologie zu entschlüsseln!

Häufig gestellte Fragen zum Thema RNA