RNAmoleküle

RNA-Moleküle (Ribonukleinsäure) sind Polymer aus Ribonukleotiden, die in der Zelle zentrale Rollen in der Übertragung und Regulation genetischer Information spielen. Das Rückgrat besteht aus Zucker (Ribose) und Phosphatgruppen; die Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Uracil (U) bilden die Nukleobasen. RNA liegt typischerweise als Einzelstrang vor, kann aber durch Basenpaarungen zu stabilen Sekundärstrukturen gefaltet werden.

Wichtige RNA-Typen sind Messenger-RNA (mRNA), Transfer-RNA (tRNA) und ribosomale RNA (rRNA). mRNA trägt die genetische Information von der DNA zu den Ribosomen und dient als Vorlage für die Proteinsynthese. tRNA liefert Aminosäuren an das Ribosom, rRNA bildet das Protein-Synthese-Gerüst und erfüllt auch katalytische Funktionen. Daneben gibt es regulatorische und nicht-kodierende RNAs wie siRNA, miRNA, piRNA, lange nicht-kodierende RNAs (lncRNA) und Ribozymes.

Biogenese und Funktion umfassen Transkription, bei der RNA aus DNA synthetisiert wird, sowie RNA-Prozessierung (Capping, Spleißen, Polyadenylierung) bei Eukaryoten. RNA beteiligt sich an der Genexpression, formt sekundäre Strukturen, dient als Vorlage in der Translation oder reguliert Gene auf verschiedene Weise. Der Abbau erfolgt durch Ribonukleasen und regelt den RNA-Turnover in der Zelle.

RNA kommt auch in viralen Genomen vor. In Forschung und Medizin spielen RNA-basierte Ansätze eine wichtige Rolle, darunter mRNA-Impfstoffe, Antisense-Oligonukleotide und RNA-Interferenz (RNAi). Technisch dient RNA der Analyse und Manipulation von Genen, z. B. durch RT-qPCR, RNA-Seq und andere Sequenzierungsmethoden.

Chemisch besitzt RNA eine 2'-Hydroxylgruppe, was sie reaktiver und weniger stabil macht als DNA. Basenpaarung erfolgt überwiegend A-U und G-C; durch Faltung ergeben sich Haare, Schleifen und andere tertiary Strukturen.