Ribonukleinsäure (RNA) wird normalerweise in einer einzigen Kette gefunden. In der Molekularbiologie bedeutet Hybridisierung die Kombination zweier Nukleinsäuren. RNA-Hybridisierung tritt auf, wenn ein RNA-Strang mit einem anderen RNA-Strang oder einem Desoxyribonukleinsäure-(DNA-)Strang kombiniert oder hybridisiert. Die RNA-Hybridisierung verwendet spezielle Wege, die Wissenschaftlern helfen können, die Biologie zu verbessern. Zellen nutzen den Prozess der RNA-Hybridisierung, um zu überleben, und Molekularbiologen nutzen die Hybridisierung, um neue Wege zur Bekämpfung von Krankheiten und zur Herstellung von Medikamenten zu entwickeln.
Der Prozess der RNA-Replikation verwendet DNA, um die gängigsten Ribonukleinsäure-Hybride zu bilden. DNA-RNA-Makromoleküle werden nur kurz vor der Freisetzung der neuen RNA gebildet. Dieser wichtige Prozess produziert Boten-RNA (mRNA). Die mRNA produziert mit Hilfe Proteine oder andere Ribonukleinsäuren und Makromoleküle. Unter Verwendung dieses Verfahrens werden Experimente entwickelt, um die Arten von Proteinen zu untersuchen, für die jede DNA-RNA-Hybridisierung verantwortlich ist.
Bei speziellen Viren, sogenannten Retroviren, wird die RNA-Hybridisierung verwendet, um die Wirtszelle zu infizieren. Der Prozess wird zusammen mit einem speziellen Enzym namens Reverse Transkriptase verwendet. Das Virus injiziert zusammen mit dem speziellen Enzym Kopien der RNA in die Zelle. Das Enzym verwendet Makromoleküle, um ein RNA-DNA-Hybrid zu bilden. Reverse Transkriptase wird in Experimenten verwendet, um die genetische Information von Retroviren zu untersuchen.
Die Strukturen von RNA-Hybridkomplexen sind wichtig für die Zellsignalübertragung oder -kommunikation. Bei einigen Retroviren weist die RNA-Hybridisierung die reverse Transkriptase an, die ursprüngliche RNA-Kopie abzubauen. Die Zelle würde den RNA-Eindringling erkennen und davor schützen, aber sie wird schnell abgebaut, um dies zu vermeiden. Es findet kein anderer Prozess statt, daher müssen Form und Größe des RNA-DNA-Hybrids der reversen Transkriptase signalisieren, den neuen Prozess der Zerstörung des Beweismaterials zu starten.
Viele Laborexperimente verwenden spezielle RNA, die leuchten, sogenannte Labels, um anzuzeigen, wo die RNA-Hybridisierung stattfindet. Vor-Ort-Hybridisierung oder in-situ-Hybridisierung wird oft verwendet, um zu sehen, wo sich bestimmte Makromoleküle innerhalb eines Gewebes befinden. Bei diesem Prozess werden höhere Temperaturen verwendet, um die DNA zu lösen, was eine RNA-Hybridisierung mit injizierten Markierungen verursacht. Durch das schnelle Abkühlen des Gewebes können Wissenschaftler mithilfe von Etiketten Gewebeteile finden. Die Daten können zu neuen Strategien zur Bekämpfung von Krankheiten auf molekularer Ebene führen.
Die ursprüngliche Bildung von RNA-Hybriden fand 1960 statt und wurde erstmals durchgeführt, bevor die Wissenschaftler die verschiedenen RNA-Arten kannten. Es war bekannt, dass die genetische Information von DNA auf RNA übertragen wird, aber die Bildung eines DNA-RNA-Hybrids wurde nicht verstanden. Die Experimente zeigten die ersten DNA-RNA-Hybride, die auch bewiesen, dass DNA mit Hilfe eines Enzyms namens RNA-Polymerase zur Herstellung der RNA verwendet wurde.