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Kompaktlexikon der Biologie: messenger-RNA

messenger-RNA, Abk. mRNA, Boten-RNA, ein Typ der Ribonucleinsäuren, der als Vermittler zwischen einem Gen und dessen Genprodukt, d.h. einem Polypeptid oder Protein, fungiert. Während der Transkription wird die genetische Information durch RNA-Polymerasen in ein einsträngiges m. – R. – Molekül, das Transkript umgeschrieben, welches während der sich anschließenden Translation die Information der Basentripletts in eine Aminosäuresequenz übersetzt. In ihrer Struktur entspricht die m. – R., von der Tatsache abgesehen, dass RNAs anstatt Thymidin Uridin enthalten, dem codierenden Strang. Die in 5'-3'-Richtung erfolgende Synthese am Matrizenstrang (codogener Strang) erfolgt somit zu diesem antiparallel.

Während bei Prokaryoten die Genexpression kontinuierlich verläuft, ist sie bei Eukaryoten räumlich getrennt. Dies bedeutet, dass die m. – R. aus dem Nucleus, wo sie transkribiert wird, ins Cytosol gelangen muss, dem Ort der Proteinbiosynthese. Die m. – R. der Prokaryoten sind zudem i.d.R. polycistronisch, wohingegen die der Eukaryoten monocistronisch sind. Die eukaryotischen m. – R. – Moleküle zeichnen sich darüber hinaus durch eine Reihe von Modifikationen aus, die während ihrer Prozessierung erfolgen. Das primäre Transkript entsteht zunächst als hnRNA, die als Produkt von Mosaikgenen noch Introns enthält, die durch Spleißen entfernt werden müssen. Als weitere Modifikationen befinden sich am 5'-Ende die so genannte Cap-Struktur und am 3'-Ende ein polyA-Schwanz von bis zu 250 Adenin-Molekülen (Polyadenylierung). Nach dieser Prozessierung ist die m. – R. immer noch länger als der codierende Bereich des korrespondierenden Gens. Im 5'-Bereich befindet sich eine je nach Gen unterschiedlich lange Leader-Sequenz (oder 5'-untranslatierter Bereich) und zwischen dem Stopcodon und dem PolyA-Schwanz befindet sich ein als Trailer (oder 3'-untranslatierter Bereich) bezeichneter Abschnitt.

Die Halbwertzeit von m. – R. – Molekülen ist von Ausnahmen abgesehen sehr kurz und reicht von wenigen Minuten bis Stunden. Auf diese Weise lässt sich die Gleichgewichtskonzentration eines Transkripts durch unterschiedliche Transkriptionsraten steuern. Eine Reihe von m. – R. werden durch die innere Uhr kontrolliert, sodass z.B. rhythmische Transkriptoszillationen auftreten.

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Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
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Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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