Chemische Unterschiede zwischen DNA und RNA

Die chemischen Unterschiede zwischen DNA und RNA sind entscheidend für ihre jeweiligen Funktionen in der Zelle. RNA-Nukleotide bestehen aus dem Zucker Ribose, Phosphatsäure und einer Stickstoffbase. Im Gegensatz zur DNA enthält RNA Uracil anstelle von Thymin.

Highlight: Uracil in der RNA trägt keine Methylgruppe, im Gegensatz zu Thymin in der DNA.

DNA-Nukleotide enthalten den Zucker Desoxyribose, Phosphatsäure und eine Stickstoffbase. DNA-Moleküle sind in der Regel länger als RNA-Moleküle und liegen als Doppelstrang vor, während RNA meist einzelsträngig ist.

Der biologische Sinn der relativen Instabilität von mRNA liegt in der Regulierung der Proteinproduktion. Die Menge an vorhandener mRNA bestimmt die Menge des synthetisierten Proteins.

Example: Eine kurze Halbwertszeit der mRNA (etwa 2 Minuten bei Bakterien) ermöglicht eine schnelle Anpassung der Proteinproduktion an veränderte Bedingungen.

Die Instabilität der mRNA verhindert eine ständige Produktion von Proteinen, die nicht mehr benötigt werden, und schont so die Ressourcen der Zelle. Die freigesetzten Nukleotide können für andere Prozesse wiederverwendet werden.

Vocabulary: Die Halbwertszeit der mRNA ist die Zeit, in der sich die Menge der mRNA halbiert. Sie beträgt bei tierischen Zellen 4-24 Stunden.

Grundlagen der Transkription

Die Transkription ist der erste Schritt der Proteinbiosynthese, bei dem Gene in Form von mRNA kopiert werden. Dieser Prozess wird durch die RNA-Polymerase katalysiert und beginnt am Promotor, der Startsequenz auf der DNA.

Die RNA-Polymerase entwindet die DNA-Doppelhelix, wodurch eine blasenartige Öffnung entsteht. Sie liest dann einen Strang (den Matrizenstrang) in 3' zu 5' Richtung ab und synthetisiert gleichzeitig einen komplementären RNA-Strang in 5' zu 3' Richtung.

Example: Wenn die DNA-Sequenz ATGC ist, wird die entsprechende RNA-Sequenz UACG sein, wobei Thymin durch Uracil ersetzt wird.

Der Prozess endet am Terminator, wo sich die RNA-Polymerase von der DNA löst und die fertige mRNA freisetzt.

Highlight: Bei Eukaryoten findet die Transkription im Zellkern statt, während die anschließende Translation im Cytoplasma an den Ribosomen erfolgt.