VL6 Nucleinsäuren

• Nucleinsäuren sind Polynucleotide, also Polymere aus Nucleotiden
• Mononucleotide bestehen aus 3 typischen Bestandteilen: der Base, der Pentose und dem Phosphat
• Pyrimidin

  
• Purin

  
• Uracil

  
• Thymin

  
• Cytosin

  
• Pyrimidinbasen


  Uracil, Thymin, Cytosin
• Adenin

  
• Guanin

  
• Purinbasen


  Adenin, Guanin
• Purin- und Pyrimidinbasen absorbieren im UV-Bereich (max. 260 nm)
• Die in Nucleotiden vorkommenden Pentosen sind Ribose und Desoxyribose, wobei die β-D-Ribose ein Bestandteil von Monoribonucleotiden und Ribonucleinsäure (RNA-Ribonucleic acid) ist und die 2-Desoxy-β-D-Ribose (DNA-Desoxyribonucleic acid) ist.
• Ribose (β-D-Ribofuranose)

  
• Desoxyribose (2-Desoxy-β-D-ribofuranose)

  
• Nucleoside


  Pentosen sind N-glycosidisch mit einer Pyrimidin- oder Purinbase verknüpft.

  Sie sind damit N-Ribosyl- oder N-Desoxyribosylderivate der Pyrimidin- und Purinbasen
• Ribonucleoside

  • Adenosin
  • Guanosin
  • Cytidin
  • Uridin
• Adenosin

  
• Guanosin

  
• Cytidin

  
• Uridin

  
• Desoxyribonucleoside

  • Desoxyadenosin
  • Desoxyguanosin
  • Desoxycytidin
  • Desoxythymidin
• Desoxyadenosin

  
• Desoxyguanosin

  
• Desoxycytidin

  
• Desoxythymidin

  
• Nucleotide


  Posphorsäureester der Nucleoside.

  Die Esterbindung befindet sich am C-3 oder C-5 der Pentose.
• Adenosin-3-monophosphat

  
• Adenosin-5-monophosphat

  
• Funktion von Nucleosiden und Nucleotiden

  haben Vielfältige Funktionen in der Zelle. Durchblutung von Gewebe wird von Purinnucleosid Adenosin reguliert, das als extrazelluläres Signalmolekül über spezifische Adenosinrezeptoren wirkt.

  Mononucleotide spielen eine wichtige Rolle bei der Energieübertragung, der Gruppenübertragung und der Signalübertragung
• Mononucleotide zur Energieübertragung


  ATP
• Mononucleotide zur Gruppenübertragung

  • NAD+
  • FAD
  • S-Adenosylmethionin
  • PAPS
  • UDP-Glucose
  • CDP-Cholin
• Mononucleotide zur Signalübertragung

  • 3,5-cyclo-AMP
  • 3,5-cyclo-GMP
• Nucleinsäuren (Polynucleotide)

  In Polynucleotiden sind die Nucleotidreste über 3'-5'-Phosphodiester-Brücken miteinander verknüpft.

  Das Nucleotid mit der freien 5'-Phosphorylgruppe wird auch das 5'-Ende genannt, während man das Nucleotid mit der freien 3'-Hydroxylgruppe als das 3'-Ende bezeichnet.

  A) 5'-Ende

  B) Adenin

  C) Guanin

  D) Thymin

  E) Cytosin

  
• RNA


  Der Zucker der RNA ist Ribose statt Desoxyribose und anstelle von Thymin kommt die Pyrimidinbase Uracil vor.

  Mit Ausnahme einiger Virus-RNAs sind die RNA-Moleküle einsträngig. Durch die Bildung so genannter Haarnadelschleifen gibt es jedoch auch Abschnitte mit Doppelstrangstriktur. Haarnadelschleifen werden immer dann ausgebildet, wenn zwei komplementäre Sequenzen zusammenkommen.
• RNA-Klassen


  RNA-Moleküle sind an mehreren Prozessen, die mit der Genexpression assoziiert sind, beteiligt. So kommen in vielen Kopien und in mehreren verschiedenen Typen in einer Zelle vor. In allen Zellen treten vier RNA-Hauptklassen auf, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen:

  1. Ribosomale RNA (rRNA)
  2. Transfer-RNA (tRNA)
  3. Messenger-RNA (mRNA)
  4. kleine RNA-Moleküle (smallRNAs)
• Ribosomale RNA (rRNA)


  Ribosomale RNA bildet einen wesentlichen Bestandteil der Ribosomen und ist zusammen mit den ribosomalen Proteinen am Aufbau und der enzymatischen Aktivität des Ribosoms und damit an der Proteinsynthese beteiligt. Sie trägt keine genetische Information, die in Proteine umgeschrieben wird, sondern ist als RNA-Molekül in der Zelle aktiv. Die rRNA stellt den häufigsten RNA-Typ dar, dessen Anteil an der zellulären RNA-Gesamtmenge etwa 80% beträgt
• Transfer-RNA (tRNA)


  trägt Aminosäuren in einer aktivierten Form zu den Ribosomen, damit sie dort im Verlauf der Proteinbiosynthese in wachsende Polypeptidketten eingebaut werden können.

  tRNA-Moleküle sind nur zwischen 73 und 95 Nucleotide lang.

  Sie stellen einen Anteil von etwa 15% an der zellulären RNA-Gesamtmenge.
• Messenger-RNA (mRNA)


  enthält den Code für die Aminosäuresequenz von Proteinen.

  RNA-Moleküle dienen als Boten (engl. messenger), die die genetischen Information von der DNA zu den Ribosomen, an denen die Translation (Proteinbiosynthese) erfolgt, transportieren.

  Im Allgemeinen beträgt der Anteil der mRNA an der zellulären RNA-Gesamtmenge nur etwa 3%.

  Die mRNA stellt den RNA-Typ dar, der unter zellulären Bedingungen die geringste Halbwertzeit.
• Kleine RNA-Moleküle (sRNA)


  In allen Zellen kommen verschiedene Sorten kleiner RNA-Moleküle vor. Manche der kleinen RNA-Moleküle besitzen eine eigene katalytische Aktivität oder sie tragen in Kombination mit einem Protein zu einer katalytischer Aktivität bei.

  Viele dieser RNA-Moleküle sind an der Prozessierung (Umbau) von anderen RNA-Molekülen nach ihrer Synthese beteiligt (posttranskriptionale Prozessierung)