RNASequenzen

RNASequenzen bezeichnet die Abfolge von Nukleotiden in Ribonukleinsäure (RNA). Eine RNA-Sequenz besteht aus den vier Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Uracil (U). RNAs sind typischerweise einzelsträngig, können aber durch Basenpaarung Faltungen und sekundäre Strukturen ausbilden. Die Sequenz bestimmt Funktion und Interaktionen von RNA-Molekülen.

RNA-Transkripte umfassen verschiedene Typen: messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), ribosomale RNA (rRNA) sowie regulative RNAs wie small RNAs (miRNA, siRNA) und lange nicht-kodierende RNAs (lncRNA). Kodierende RNAs tragen Informationen zur Proteinbildung; viele RNAs erfüllen strukturelle oder regulatorische Funktionen ohne Proteinkodierung.

Bestimmung von RNA-Sequenzen erfolgt durch Sequenzierungstechnologien. Die gängigste Methode ist die RNA-Sequenzierung (RNA-Seq), bei der RNA in cDNA umgeschrieben und dann sequenziert wird. Traditionell wurden Sanger-Sequenzierung sowie Hochdurchsatz-Sequenzierung (Next-Generation Sequencing, NGS) eingesetzt. Lange Leseweiten (Long-Read Sequencing, z. B. PacBio, Oxford Nanopore) erleichtern Isoformen-Identifikation.

Aus Rohdaten werden Reads an Referenzgenomen oder -transkripten ausgerichtet, Transkripte referenziert oder de novo zusammengesetzt. Typische Analysen umfassen Qualitätskontrolle, Adapter-Trimming, Alignment, Transkript- und Expressionsquantifizierung sowie Differentialexpression und Splicing-Analysen.

Anwendungen reichen von Genexpressionsprofilen und Entdeckung neuartiger Transkripte bis hin zu Vergleichen zwischen Spezies. Herausforderungen umfassen Sequenz-Bias, kurze Lese-Längen, repetitive Regionen und Notwendigkeit robuster Dateninterpretation.