MRNA

Eine mRNA oder Messenger-RNA^[1][2] (englisch messenger ribonucleic acid), zu Deutsch Boten-Ribonukleinsäure (auch Boten-RNA oder Boten-RNS),^[3][4] ist eine einzelsträngige Ribonukleinsäure (RNA), die genetische Information für den Aufbau eines bestimmten Proteins in einer Zelle überträgt.

Zellen verändern Gestalt und Vorgänge durch ihre Proteine, die aus verschieden langen Ketten von bestimmten Aminosäuren in unterschiedlicher Reihenfolge bestehen. Die jeweilige Reihenfolge von Aminosäuren ist nicht zufällig, sondern wird als Bauplan vorgegeben. Die entsprechenden Vorlagen sind ein wesentlicher Teil der Erbinformation und liegen gespeichert in der Form von Desoxyribonukleinsäure (DNA) vor, jeweils in einem bestimmten DNA-Abschnitt (Gen) als Nukleotidsequenz. Beim Zugriff auf diese Information wird eine DNA-Sequenz abgelesen und in eine RNA-Sequenz umgeschrieben. Ein fertiges mRNA-Molekül trägt damit die Botschaft von der DNA – die bei Eukaryoten im Zellkern liegt – für den Proteinaufbau im Zellplasma und dient an den Ribosomen jeweils als Bauanleitung für ein bestimmtes Protein.

Grundlegend für solche Bauanweisungen ist die Reihenfolge von Nukleinbasen (Basensequenz) in den Genabschnitten der DNA-Moleküle. Damit die Information zum Ausdruck kommen kann (Genexpression), muss sie in die Sequenz der Nukleotide von mRNA-Molekülen umgeschrieben werden (Transkription). Hierbei wird anhand der DNA-Matrize ein RNA-Strang erstellt; dies geschieht unter enzymatischer Wirkung einer RNA-Polymerase. Als Botschaft einer mRNA kann die nun in deren Basensequenz enthaltene Information an Ribosomen abgelesen und mithilfe von tRNA-Molekülen übersetzt werden (Translation). Bei dieser ribosomalen Proteinbiosynthese gibt die codierende Basensequenz der mRNA dann die Reihenfolge von Aminosäuren (Aminosäurensequenz) in der neuaufgebauten Polypeptidkette vor – und damit die Primärstruktur eines bestimmten Proteins.

Bei Medikamenten, die auf mRNA basieren, produzieren Zellen nach der hierdurch eingebrachten Information dann das jeweils wirksame Protein. Dieses kann zum Beispiel bei mRNA-Impfstoffen als Antigen wirken.

1. ↑ DNA, RNA und der Fluss der genetischen Information. In: Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Gregory J. Gatto jr., Lubert Stryer (Hrsg.): Stryer Biochemie. 8. Auflage. Springer, Berlin, Heidelberg 2018, ISBN 978-3-662-54620-8, S. 128, doi:10.1007/978-3-662-54620-8_4. 
2. ↑ Hans-Georg Koch et al.: Nucleinsäuren – Struktur und Funktion. In: Peter C. Heinrich et al. (Hrsg.): Löffler/Petrides Biochemie und Pathobiochemie. 10. Auflage. Springer, Berlin, Heidelberg 2022, ISBN 978-3-662-60266-9, S. 192, doi:10.1007/978-3-662-60266-9_10. 
3. ↑ Moleküle auf Zellreise im UniSpiegel der Universität Heidelberg, Ausgabe Januar 2002.
4. ↑ Eintrag messenger-RNA im Lexikon der Biologie auf Spektrum.de.