RNA
Auch bei der RNA sind einzelne Nukleotide mittels ihrer Phosphorsäuren di- esterartig miteinander zu Polynukleotiden verbunden. Alle 3 RNA- Einheiten (siehe oben) unterscheiden sich
- durch den anderen Zucker (Ribose)
- die Base Uracil anstatt Thymin und
- sie sind immer einsträngig, bilden aber an einigen wenigen Stellen Schlaufen, bei denen die gegenüberliegenden Nukleotide komplementär sind und dadurch Wasserstoffbrücken ausbilden. Sie erhalten dadurch ebenfalls räumliche Struktur. Besonders deutlich zeigt dies die t-RNA (siehe unten)
- sind alle wesentlich kleiner als die DNA (siehe unten)
- sie haben andere Funktionen als die DNA (siehe unten)
Die m-RNA
Die m-RNA hat die Aufgabe die Information für die spezifische Aminosäuresequenz während der Proteinsynthese von der DNA zum Ort der Eiweißbildung zu übermitteln. Sie wird mit Hilfe der RNA Polymerase als spiegelbildliches Abbild eines Teils der DNA (eines Gens) gebildet. Dabei geschieht folgendes:
Die DNA- Doppelhelix wird an der betroffenen Stelle, an der das Gen abgelesen werden soll, durch nur zum Teil geklärte Mechanismen entspiralisiert und aufgeschnitten. An einer der nun getrennt vorliegenden Stränge der DNA treten getrennt vorliegende organische Basen komplementären RNA- Nukleotide, welche über das ER zu diesem Zeitpunkt in gehäuftem Maße in den Kern an den DNA- Faden transportiert werden.
Die einzelnen DNA- Nukleotide die nun die Abfolge der DNA- Basen genau komplementär kopieren (wobei an die Stelle eines Thymiditin- Nukleotids immer ein Uricidin- Nukleotid tritt) werden nun durch Polymerasen genau verbunden. Danach wird am Ende des Gens durch ein Stop- Codon die weitere Codierung gestoppt, das bisher entstandene DNA- Stück durch Enzyme vom DNA- Faden getrennt und schließlich über die Kernporen in das ER zu den Ribosomen transportiert. Im Allgemeinen wird nur an dem einen Strang, dem codogenen Strang die m-RNA produziert. Am gegenüberliegenden Strang findet im Allgemeinen nichts statt. Gelegentlich aber ( und zwar dann, wenn sie benötigt werden), werden an diesen t-RNA- und r-RNA- Einheiten gebildet. Die m-RNA- Moleküle haben ein Molekulargewicht zwischen 200000 und 500000 AME. Sie sind sehr kurzlebig, d.h. Sie werden sofort nach Ablesung am Ribosom wieder zerlegt. Der Anteil der m-RNA am Gesamtbestand der Zellen-RNA ist nur 5%.
Die t-RNA
Die t-RNA ist ein kleines RNA- Stück mit etwa 70- 80 Nukleotiden (25000 AME). Sie hat viele Abschnitte in denen zueinander komplementäre Nukleotidsequenzen sitzen. Nur an wenigen Stellen (meist drei) gibt es keine Wasserstoffbrücken zwischen Nukleotiden. Diese ragen blasenartig aus dem räumlichen Molekül hervor. Dadurch erhält die t-RNA eine Kleeblattform. Im Gegensatz zu den beiden anderen RNA- Einheiten ist die t-RNA dadurch, dass der eine Faden in sich gefaltet ist u.a. vielen Stellen durch komplementäre Nukleotide, die beiden parallellauffenden Fadenstücken verbunden sind ähnlich helixartig gewunden und zweisträngig, wie die DNA. Sie ist daher ähnlich, wie die DNA in warmer HCl- Lösung bzw. in heißer NaCl- Lösung löslich. Daher heißt sie in der angelsächsischen Literatur s- RNA (s= soluble). Alle t-RNA- Einheiten besitzen in der mittleren Blase ein Triplett (Dreierkombinat von Nukleotiden), welches zu einem Codon auf der m-RNA passt. Es wird daher Anticodon genannt.
Am
3' Ende tragen alle t-RNA- Einheiten das gleiche Endcodon CCA (manche
sogar mehrfach). Mit Hilfe dieses Tripletts wird eine ganz bestimmte
Aminosäure gebunden, die durch das Anticodon (und damit das Codon)
bestimmt wird.
Die t-RNA hat also die Aufgabe spezielle Aminosäuren im Zellplasma zu binden, sie zum Ort der Eiweißsynthese, den Ribosomen zu transportieren und sie dort an ganz bestimmter Stelle mit anderen Aminosäuren zu verknüpfen. Diese Stellen werden durch die komplementären Tripletts des Codons und des Anticodons bestimmt. Dadurch wird die Reihenfolge der Aminosäuren im zu bildenden Eiweiß festgelegt.
Die r-RNA
Sie ist wieder größer und hat ein Molekulargewicht zwischen
100 000 und 200 000 AME. Dabei liegen bei Eukaryonten vier unterschiedliche
DNA- Stränge vor, die folgenden Gewichte aufweisen:
5S, 5,8S, 28S (S=Svettberg) und 18S.
Bei Prokaryonten:
5S, 23S, 16S
Diese RNA- Einheit wird ebenfalls räumlich aufgebaut und bildet mit den Proteinen zusammen die zwei Untereinheiten des Ribosoms. Sie halten durch ihre Struktur diese Untereinheiten zusammen und bilden mit den Proteinen zusammen zwei wichtige Bindungsstellen für die m- und t-RNA bei der Proteinsynthese.
Die Ribosomen der Prokaryonten haben ein Gesamtgewicht von 70S mit einer 50S und 30S Untereinheit
und die Prokaryonten : Gesamtgewicht 80S, Untereinheit: 40S und 60S.
