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Aufbau DNA & RNA (Vergleich, RNA Struktur und Klassen)

EP
4 Minuten Lesezeit

Einleitung

Aufbau der DNA

Die genetische Information eines Individuums wird in Form von Nukleinsäuren gespeichert. Nukleinsäuren sind die Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA). Sie bestehen aus Nukleotidbausteinen.

Ein Nukleotid umfasst: Zuckermolekül (Z), Phosphatgruppe (P), Base (Guanin, Adenin, Cytosin, Thymin/Uracil). Base und Zucker sind N-glykosidisch verbunden.

Nukleosid: Base + Zucker Nukleotid: Base + Zucker + Phosphat

Nukleosid und Phosphatrest sind über eine Esterbindung verbunden. Die Nukleotide verbinden sich zu einem Polynukleotidstrang.

 Merke

Die DNA ist wie eine Leiter, die aus zwei Strängen besteht, die sich wie Sprossen in der Mitte treffen. Jeder Spross steht für eine Base - Adenin, Thymin, Guanin oder Cytosin - und sie passen immer nur paarweise zusammen.

Aufbau der DNA

DNA Struktur und Konformation

Desoxyribonukleinsäure (DNA):

Die DNA liegt als Doppelhelix vor. Sie besteht aus zwei gegenläufigen Nukleinsäuresträngen, die komplementär zueinander sind und antiparallel verlaufen. Jeweils zwei Basen sind über Wasserstoffbrücken miteinander verbunden. Es gibt folgende Basenpaare: Guanin - Cytosin (3H-Brücken) und Adenin - Thymin (2H-Brücken). Zwischen den Basenpaaren herrschen Van- der-Waals Kräfte, wodurch die DNA stabilisiert wird.

Es gibt folgende Strukturformen der DNA: B-DNA, A-DNA, Z-DNA.
Die DNA hat in der Zelle überwiegend die Struktur als B-DNA. Die B-DNA liegt als rechtsgängige Doppelhelix vor.

Desoxyribonukleinsäure (DNA)
MerkmalDesoxyribonukleinsäure (DNA)Ribonukleinsäure (RNA)
StrukturDoppelsträngigÜberwiegend einzelsträngig, jedoch auch doppelsträngig vorhanden
LängeWesentlich länger als die RNAKürzer
ZuckerDesoxyriboseRibose
FunktionTräger der Erbinformation, ProteinbiosyntheseProteinbiosynthese, als Enzym oder als strukturgebendes Element
BasenAdenin, Thymin, Guanin, CytosinAdenin, Uracil, Guanin, Cytosin
DNA & RNA im Vergleich

Die RNA-Moleküle sind in der Zelle wesentlich kürzer als DNA-Moleküle. Die RNA kann verschiedene Funktionen übernehmen, wie z.B. in der Proteinbiosynthese, als Enzym oder strukturgebendes Element.

KlassifizierungDefinition und FunktionStruktur
mRNA
(messenger RNA)
  • Ist die codierende RNA
  • Überträgt bei der Proteinbiosynthese genetische Informationen für das herzustellende Protein
  • Bauplan für die mRNA wird bei der Transkription von der DNA vorgegeben
  • Variable Struktur (hängt von der Länge der DNA ab)
  • Einzelsträngig
  • RNA Prozessierung: enthält Cap-Struktur und Poly(A)-Schwanz

tRNA
(transfer RNA)

 

  • Spielt eine wichtige Rolle bei der Translation der Proteinbiosynthese
    • Transportiert Aminosäuren zum Ribosom
  • Besteht aus 73 bis 95 Nukleotiden
  • Charakteristische Kleeblattstruktur
  • Anticodon-Arm: spezifisches Basen-triplett (Anticodon) (mehr zum Aufbau im Kapitel der Proteinbiosynthese)

rRNA
(ribosomale RNA)

 

  • Befindet sich in den Ribosomen
  • Am Aufbau und der Funktionsweise der Ribosomen beteiligt
  • Von der DNA mithilfe der RNA-Polymerase I abgelesen
  • 5S-, 5,8S-, 28S-, 18S, 28S-rRNA
  • 5S-, 5,8S- und 28S-rRNA bilden die große 60S-Untereinheit eines Ribosoms
  • 18S-rRNA Bestandteil der kleinen 40S-Untereinheit

snRNA
(small nuclear RNA)

 

  • Nicht-codierende RNA im Zellkern
  • Am Spleißen von prä-mRNA beteiligt
  • Wird von RNA-Polymerase II & III gebildet
  • Bestehen aus 100 bis 300 Nukleotiden
miRNA
(mikro RNA)
  • Nicht-codierende RNA
  • Wird in Introns codiert
  • Reguliert die Genexpression
  • Bestehen aus 20-30 Nukleotiden
siRNA
(small interfering RNA)
  • Nicht-codierende RNA
  • Reguliert die Genexpression
  • Bestehen aus 20-30 Nukleotiden
 Tipp

Aufgaben der RNA-Polyerasen:

„rock my transcription“

  • Die Polymerase I stellt rRNA her
  • Die Polymerase II stellt mRNA her
  • Die Polymerase III stellt tRNA her
Zuletzt aktualisiert am 31.01.2025
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