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Biologie · Molekulare Genetik
RNA im Vergleich zur DNA, die RNA-Arten und die Reifung der Prä-mRNA im Zellkern durch Capping, Poly-A-Schwanz, Spleißen und alternatives Spleißen.
Die Prä-mRNA wird im Zellkern fertiggemacht: Cap vorn, Poly-A-Schwanz hinten, Introns raus. Erst die reife mRNA verlässt den Kern.
| Merkmal | DNA | RNA |
|---|---|---|
| Zucker | Desoxyribose | Ribose |
| Base | Thymin | Uracil (paart mit Adenin) |
| Strang | doppelt | meist einzeln |
| Aufgabe | speichert die Information | überträgt, übersetzt, katalysiert |
Doppelsträngige RNA gibt es auch, etwa bei manchen Viren. RNA mit Enzymfunktion heißt Ribozym. Speichern tut eine Zelle ihre Erbinformation aber nur in DNA.
| RNA | Aufgabe | Merkmal |
|---|---|---|
| mRNA | Bauplan fürs Protein | Codons, Cap und Poly-A |
| tRNA | bringt Aminosäuren | Kleeblatt mit Anticodon |
| rRNA | baut das Ribosom | knüpft die Peptidbindung |
| snRNA | erkennt Spleißstellen | Teil des Spleißosoms |
| miRNA, siRNA | hemmen mRNA | kurz, etwa 21 Nukleotide |
Auch die RNA-Primer, mit denen die Replikation startet, sind RNA. → Ausführlich in: Proteinsynthese für tRNA und rRNA, Epigenetik für miRNA und siRNA
Die RNA-Polymerase schreibt ein Gen im Zellkern in eine Prä-mRNA um. Sie baut die Kette in 5′→3′-Richtung auf und hat anders als die DNA-Polymerase im Allgemeinen kein Korrekturlesen. Sie heißt auch hnRNA und enthält noch Exons und Introns.
→ Ausführlich in: Informationsfluss Gen zu Protein
Aus der Prä-mRNA wird im Zellkern die reife mRNA:
Capping kommt immer zuerst, schon nach etwa 25 Nukleotiden. Spleißen und Polyadenylierung überlappen, eine strikte Reihenfolge gibt es zwischen ihnen nicht.
Das Spleißosom besteht aus Proteinen und snRNAs. Die snRNAs erkennen die Intron-Grenzen durch Basenpaarung mit der Prä-mRNA, sie sind also mehr als ein Gerüst. Ein Intron beginnt am 5′-Ende mit GU und endet am 3′-Ende mit AG.
Chemisch sind es zwei Umesterungen:
Exons sind nicht gleich „codierend“: Auch die 5′-UTR und 3′-UTR liegen in Exons, bleiben in der reifen mRNA und werden nicht übersetzt. → Ausführlich in: Aufbau eukaryotischer Gene
Aus einer Prä-mRNA entstehen verschiedene mRNAs: Die Zelle kombiniert Exons unterschiedlich; nur selten bleibt ein Intron erhalten. Ein Exon kann ganz wegfallen (Exon-Skipping), oder Spleißstellen innerhalb eines Exons verkürzen oder zerteilen es. So bildet ein Gen mehrere Proteine. → Ausführlich in: Proteomik
| Merkmal | Prokaryoten | Eukaryoten |
|---|---|---|
| Promotor-Box | Pribnow-Box bei −10 | TATA-Box bei etwa −30 |
| Ablauf | Translation startet schon während der Transkription | Transkription im Kern, Translation im Zytoplasma |
| mRNA | oft polycistronisch | meist monocistronisch |
| Prozessierung | kein Cap, kein Spleißen | Cap, Poly-A, Spleißen |
Polycistronisch heißt: Eine mRNA codiert mehrere Proteine. → Ausführlich in: Regulation der Genaktivität
Schrittfolge
Deine AufgabeVergleiche, was am 5′-Ende, am 3′-Ende und zwischen den Exons geschieht. Verfolge in der Übersicht, wie Cap, Spleißen und Poly-A zusammenwirken und welche RNA-Abschnitte erhalten bleiben.
Schritt 1 von 4
