MRNA
Die mRNA (Boten-RNA, vom englischen messenger-RNA) ist eine direkte RNA-Kopie eines zu einem Gen gehörigen Teilabschnitts der DNA.Sie wird während des Vorgangs der Transkription durch das Enzym RNA-Polymerase hergestellt. Dies geschieht bei Prokaryonten im Cytoplasma, bei Eukaryoten im Karyoplasma.
In Prokaryonten (Lebewesen ohne Zellkern) kann dann sofort die Translation (der eigentliche Vorgang der Synthese von Proteinen) beginnen. Prokaryonten besitzen nur eine Art des Enzyms RNA-Transkriptase, welches die Synthese von RNA übernimmt.
Dagegen besitzen Eukaryonten RNA-Transkriptase I für r-RNA, RNA-Transkriptase II für m-RNA und RNA-Transkripase III für t-RNA. In Eukaryonten muss die mRNA, die zunächst in einer Vorstufe vorliegt, erst durch Splicing (Spleißen) bearbeitet werden und dann durch die Porenn des Zellkerns ins Zytoplasma gelangen, um dort an den Ribosomen die Proteinsynthese auszulösen. Bevor die Eukaryonten-mRNA aus dem Zellkern ins Zytoplasma gelangt, werden an ihr, die bis zu diesem Zeitpunkt auch als "prä-mRNA" or "hnRNA" (englisch: heteronucleic RNA) bezeichnet wird, noch einige Modifikationen vorgenommen: Ein 'Kopf' (Cap-Sequenz) wird an den Anfang gehängt, der die Anlagerung an die Ribosomen erleichtert und ein Poly-A-Schwanz angehängt, welcher den vorzeitigen Abbau der m-RNA verhindern soll. Etliche informationslose Introns, die nicht für das Protein kodierende Informationen enthalten, werden entfernt und von den Exons getrennt (Splicing). Durch alternatives Splicing können aus derselben prä-mRNA unterschiedliche reife RNA-Versionen entstehen, die in der Translation zu unterschiedlichen Proteinen führen.
Nachdem die mRNA zum Ribosom gelangt ist und dort die Proteinsynthese bewirkt hat, wird sie (oft durch das Enzym RNAse) in ihre Einzelteile zerlegt. Die Bruchstücke werden dann von der Zelle wieder zum Aufbau neuer RNA-Moleküle genutzt.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen Prokaryotischer und Eukaryotischer mRNA besteht darin, dass Prokaryotische mRNA polycistronisch, Eukaryotische mRNA dagegen monocistronisch ist. Das erlaubt bei Prokaryoten auf nur einem einzigen mRNA-Molekül das Transkript von mehreren (auf der DNA hintereinanderliegenden) Genen zu haben. Auf diese Weise ist es möglich, dass bei Prokaryoten noch während der mRNA Synthese bereits die ersten Transkripte translatiert werden.
Die Synthese von mRNA als Botenmolekül ist insofern sinnvoll, da die DNA, sollte sie den Zellkern verlassen, möglicherweise verändert werden könnte. Die Folge wären Mutationen, welche den Organismus negativ beeinträchtigen oder ihn sogar töten könnten. Auch Krebs könnte eine Folge sein. Somit vermindert die m-RNA-Synthese die Mutationsrate erheblich.