Polarität (Virologie)

Die Polarität einer Nukleinsäure beschreibt das Verhältnis eines einzelsträngigen viralen Genoms zur Leserichtung der späteren messenger-RNA (mRNA), die sich von diesem Genom ableitet.

Allgemein gilt, dass eine Nukleinsäure, die in 5'→3'-Richtung (der Leserichtung der Ribosomen bei der Translation) die korrekte Abfolge der Basentripletts für das spätere Protein besitzt, als positiv-strängig oder sense (vernünftig, sinnvoll) bezeichnet wird.

Bei einer einzelsträngigen (ss, single-stranded) RNA und einer einzelsträngigen DNA mit positiver Polarität entspricht die Basenfolge in 5'→3'-Richtung der Basenfolge der späteren mRNA.

Bei einer einzelsträngigen RNA (ssRNA) und einer doppelsträngigen DNA (ssDNA) mit negativer Polarität ist das Genom komplementär zur abgelesenen mRnNA aufgebaut.

Die Unterscheidung der Polarität von Nukleinsäuren ergibt sich aus der Tatsache, dass bei einer doppelsträngigen Nukleinsäure (dsRNA oder dsDNA, ds=double-stranded) jeweils nur ein Strang zur Transkription der mRNA genutzt wird.

Bei Viren unterscheidet man 3 Arten der Polarität des Genoms:

• die (+) -Polarität (sense) - s. Abbildung 
• die (−) -Polarität (antisense) und
• die (+) - und (−) -Polarität auf ein und demselben Strang (ambisense).

Diese Unterscheidung ist für die taxonomische Einteilung von Viren von großer Bedeutung und spiegelt verschiedene Replikationsstrategien von Viren wider.

So wird z.B. die „Antisense-RNA (aRNA)“, auch als natürliches Antisense Transkript (NAT) bezeichnet. Die einzelsträngige RNA ist komplementär zu einer Protein-kodierenden Messenger-RNA (mRNA). Antisense-RNAs spielen in Zellen bei Regulationsprozessen eine wichtige Rolle. In der Forschung werden diese RNAs immer häufiger als „Werkzeug“ für einen Gen-Knockdown eingesetzt. Die Antisens-RNA kann verschiedenartig wirken. Zumeist ist sie wirksam, indem sie die Translation eines Gens unterbindet. Sie kann aber auch epigenetisch oder aktivierend wirken.