ssNukleinsäuren

Einzelsträngige Nukleinsäuren, kurz ssNukleinsäuren, bezeichnen Nukleinsäuren, die aus einer einzigen Polynukleotidkette bestehen. Die wichtigsten Typen sind ssDNA (einzelsträngige DNA) und ssRNA (einzelsträngige RNA). Im Gegensatz zu doppelsträngigen Nukleinsäuren liegen hier keine komplementären Stränge vor, wodurch die Moleküle flexibler sind und sich intramolekulare Basenpaarungen zu Sekundärstrukturen ausbilden können.

Durch ihre Struktur weisen ssNukleinsäuren eine hohe biologische Vielseitigkeit auf. RNA-Moleküle wie mRNA, tRNA und rRNA liegen typischerweise als einzelne Stränge vor und falten sich zu charakteristischen Sekundärstrukturen aus. Viele Viren besitzen ssRNA-Genome. ssDNA kommt in bestimmten Phasen im Zellzyklus oder in viralen Genomen vor. Zusätzlich dienen einzelsträngige Nukleinsäuren als Bausteine für Technologien wie Sonden, Primer oder Aptamere.

Eigenschaften: Einzelstränge sind gegenüber Abbauproteinen und Hydrolyse stärker exponiert als Doppelstränge, wodurch ssNukleinsäuren oft weniger stabil sind. RNA besitzt eine 2'-Hydroxygruppe, was sie zusätzlich anfälliger für Abbau macht. Stabilisierung erfolgt durch Schutzproteine, chemische Modifikationen oder durch Faltungen in Sekundärstrukturen.

Anwendungen: In der Molekularbiologie dienen ssNukleinsäuren als Primer in PCR, als Sonden in Hybridisierungstechniken oder als Bausteine für SELEX-Aptamere. In Medizin und Biotechnologie finden ssRNA-basierte Ansätze Anwendung, etwa in mRNA-Impfstoffen oder antisense Therapien, ebenso wie in Diagnostik und Forschung, wo Einzelstrang-Nukleinsäuren als Erkennungs- oder regulatorische Moleküle genutzt werden.