Hallo!
meine Schwester hat in Ihrer Bio-Arbeit (10. Klasse Gymnasium) folgende Frage gestellt bekommen:
„Die DNA ist als Träger der Erbinformation, die RNA hingegen nur als Hilfsstruktur bei der Wiedergabe von Erbinformationen geeignet. Erläutere diese Aussage!“
Ist hier gemeint, das die RNA anfälliger für Mutation ist, oder was? Wie würdet Ihr da antworten?
Vielen Dank im Voraus
EV
Hi Evelin,
die Frage allein ist ja schon seltsam, zumal es durchaus RNA als Erbinformation gibt…nämlich bei Viren! Sie ist also nicht ‚nur‘ Hilfskonstrukt. In Wirklichkeit kann RNA noch eine ganze Menge mehr, man vermutet, daß RNA quasi die Grundlage allen Lebens ist, das geht auf die sogenannte RNA-Welt zurück, in der RNA vermutlich nicht nur Träger der Erbinformation war,sondern auch katalytische Strukturen (sogenannte Ribozyme) bildete. Einige Belege dafür gibt es heute noch, so ist die katalytisch aktive Einheit des Ribosoms z.B. größtenteils die 18,5 S rRNA u. bestimmte RNA-Moleküle splicen sich autokatalytisch.
Für alle DNA-tragenden Organismen ist jedoch die RNA tatsächlich inzwischen mehr ein Informationsbote als ein Informationsspeicher. Man unterscheidet tRNA (trägt die einzelnen Aminosäuren und sorgt für die Codon-Anticodon Basenpaarung in der Proteinbiosynthese), rRNA (ribosomale RNA) als Bestandeil der Proteinsynthesemaschinerie, mRNA als Messenger (Bote), der als Primärtranskript eine direkte Kopie der genetischen Information darstellt, die je nach Aufgabe aber noch verändert wird…in Eukaryoten folgt ein ganzer Satz posttranskriptionelle Modifikationen (Polyadenylierung am 3’ Ende, 5’ Cap, Entfernen der Introns durch Splicing und verknüpfung der Exons (teilweise differenzielles Splicen, so daß aus einem Gen mehrere Polypeptide entstehen können), evtl. Austausch von Basen…so daß die Gene nicht allein für den Aufbau des Proteins entscheidend sind.
Was die Mutationshäufigeit angeht, da ist RNA aus verschiedenen Gründen instabiler…erstmal hat die DNA aufgrund ihrer Doppelstang-Struktur einen besseren Schutz…die Basen liegen sicher aneinandergekuschelt in der Mitte des Stranges und sind nicht dem äußeren Milieu direkt ausgeliefert, die Struktur ist außerdem schön stabil, da die Basen sich gegenseitig kooperativ stabilisieren. Bei der Replikation können Fehler direkt erkannt werden, da die DNA-Polymerase Korrekturlesefunktion besitzt, außerdem werden die ‚alten‘ Stränge durch Methylgruppen an einigen Cytosinresten markiert, so daß Fehler auf dem neuen Strang erkannt und ausgebessert werden können (die Zelle geht davon aus, daß der alte Strang richtig ist). Ein weiteres Problem, das die DNA umgeht, ist die sogenannte oxidative Desaminierung von Cytosin, das spontan zu Uracil mutiert (und somit aus einer CG-Paarung eine UA-Paarung macht). Thymin unterscheidet sich von Cytosin durch eine weitere Methylgruppe an der Nucleobase, so daß durch die Desaminierung ein Methyl-Uracil entsteht, das als falsch erkannt und repariert werden kann. Die DNA ist somit also eine verbesserte Version der RNA zur Informationsspeicherung, wenn man so will, weil Fehler besser erkannt und repariert werden können, außerdem ist es immer gut, die Information halt nur zu speichern und auszulesen anstatt die ganze Zeit mit ihr zu arbeiten, was sie auch anfälliger für Schäden macht…
Alle KLarheiten beseitigt?
Sonst frag nochmal 
Gruß
Felix
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Hallo Felix
Vielen Dank für die schnelle Antwort. Mir reicht das voll aus. Bin mal gespannt, was die Lehrerin dazu meint.
Das ist die Stelle, an welcher ich die Ergebnisse von Pisa u. A. den Lehrern zuschiebe. Zumindest was ich so mitbekomme sind die unfähig in vielen Bereichen. Aber das gehört woanders hin.
Vielen Dank nochmal
EV
Hi Evelyn,
kurzer Nachtrag: Natürlich muß es die 18S rRNA sein, nicht die 18S rRNA…nur der vollständigen Form und Richtigkeit halber
Gruß
Felix
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Hi,
„Die DNA ist als Träger der Erbinformation, die RNA hingegen
nur als Hilfsstruktur bei der Wiedergabe von Erbinformationen
geeignet. Erläutere diese Aussage!“
Die Frage ist etwas ungeschickt formuliert, die Antwort aber meiner Meinung nach sehr einfach:
DNA ist der Informationsspeicher, Träger, etwas Statisches, Langlebiges. DNA liegt im Zellkern herum.
RNA dagegen ist ein kurzlebiges Zwischenprodukt auf dem Weg zur Proteinsynthese ausserhalb des Zellkerns, also etwas Dynamisches.
RNA muss ja kurzlebig sein, da sich die Proteinsynthesegleichgewichte permanent ändern.
Ist hier gemeint, das die RNA anfälliger für Mutation ist,
oder was? Wie würdet Ihr da antworten?
Das ist sicherlich nicht gemeint.
Gruss,