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Kompaktlexikon der Biologie: RNA-Polymerasen

RNA-Polymerasen, DNA-abhängige RNA-Polymerasen, eine Gruppe von aus mehreren Untereinheiten bestehenden Enzymen, die bei Prokaryoten und Eukaryoten an der Synthese von Ribonucleinsäuren beteiligt sind (Transkription). Während bei Prokaryoten alle drei Klassen von RNA-Molekülen von derselben RNA-P. synthetisiert werden, existieren drei unterschiedliche RNA-P. für die Transkription eukaryotischer Gene, die für mRNAs, rRNAs und tRNAs codieren. Sie sind in Abhängigkeit ihrer Funktion im Nucleus lokalisiert: Die RNA-P. I befindet sich im Nucleolus und synthetisiert rRNAs, die RNA-P. II und RNA-P. III sind im Nucleoplasma lokalisiert und für die Synthese von mRNAs bzw. tRNAs verantwortlich.

Die enzymatische Aktivität der RNA-P. folgt in ihrem Grundtypus derjenigen von DNA-Polymerasen und umfasst wie die Replikation Phasen der Initiation, Elongation und Termination. Im Gegensatz zu DNA-Polymerasen benötigen RNA-P. keinen Primer als Startpunkt; die Transkription kann somit de novo am Matrizenstrang beginnen ( vgl. Abb. ). Aufgrund der geringen Halbwertzeit ihrer Syntheseprodukte fehlt den RNA-P. die Fähigkeit, Fehler zu beheben (Proofreading). Die Synthese der RNA-Moleküle erfolgt in 5' – 3' – Richtung, wobei RNA-P. den Einbau von Ribonucleotiden (Nucleotide), die zum Matrizenstrang der DNA komplementär sind, unter Bildung von Phosphodiesterbrücken katalysieren. Diese entstehen durch den nucleophilen Angriff der 3' – OH – Gruppe des zuletzt eingebauten Monomers auf den α-Phosphatrest des eintretenden Ribonucleotidphosphats unter Freisetzung von Pyrophosphat. – Neben den DNA-abhängigen RNA-P. existiert mit der Reversen Transkriptase auch eine RNA-abhängige RNA-Polymerase.



RNA-Polymerasen: a Übersicht der durch RNA-Polymerasen katalysierten Transkription. b Einbau eines Ribonucleotids in 5' – 3' – Richtung

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Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
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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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