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了解RNA,才能了解生命科学!

人阅读 发布时间:2020-04-22 09:25

RNA 
在生物遗传信息传递的过程中,中心法则是所有有细胞结构的生物所遵循的法则,其核心内容是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息转录和翻译的过程。在该过程中,RNA起到了承上启下的作用,本文就RNA的种类作一汇总,以便更好地加以区分。

图1:遗传信息传递的中心法则
细胞中仅有少数转录生成的RNAs可作为蛋白质合成的模板,称为编码RNA(coding RNA),主要包括mRNA,其余的RNA则被称为非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA),这是RNA的两大类。而根据RNA结构功能的不同,主要分三类:mRNA、tRNA、rRNA,还有许多种类和功能不一的小型RNA,如:snRNA、snoRNA、miRNA、siRNA等,除此之外的一些RNA具有催化生化反应过程的活性,被称为核酶。
⑴ 信使RNA-mRNA
信使RNA(messenger RNA,mRNA)是依据DNA序列转录而成的蛋白质合成的模板,是把遗传信息从DNA传递到蛋白质的信使,是一种临时的副本,具有拷贝少、寿命短、修饰成分少的特点。
⑵ 转运RNA-tRNA
转运RNA(Transfer RNA,tRNA)呈三叶草结构,是mRNA上遗传密码的识别者和氨基酸的转运者,具有携带并转运氨基酸的功能,主要是携带着氨基酸进入核糖体中,在mRNA的指导下合成蛋白质,即以mRNA为模板,将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序。 
 RNA  
图2:转运RNA结构图
⑶ 核糖体RNA-rRNA
核糖体RNA(Ribosomal RNA,rRNA)是组成核糖体的部分,它与蛋白质结合而成核糖体,作为mRNA的支架,使mRNA分子在其上展开,实现蛋白质的合成。在原核生物中的rRNA分三类:5SrRNA、16SrRNA和23SrRNA,真核生物中的rRNA分四类:5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA和28SrRNA。
⑷ 小核RNA-snRNA
小核RNA(small nuclear RNA,snRNA)是在真核细胞核内的一组小分子RNA,不参与蛋白质的合成,是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分,参与mRNA前体的加工过程。脊椎动物细胞通常有6种不同的snRNAs,称为U1、U2、U3、U4、U5和U6。
⑸ 小胞质RNA-scRNA
小胞质RNA(small cytoplasmic RNA,scRNA)是在真核细胞浆内的一组小分子RNA,参与蛋白质的合成和运输,如SRP颗粒(信号识别颗粒)就是一种由一个7SRNA和蛋白质组成的核糖核蛋白体颗粒,主要功能是识别信号肽,并将核糖体引导到内质网上。
⑹ 核仁小分子RNA-snoRNA
核仁小分子RNA(small nucleolar RNA,snoRNA)是一类广泛分布于真核生物细胞核仁的小分子非编码RNA,具有保守的结构元件,并以此划分为3大类:boxC/DsnoRNA、boxH/ACAsnoRNA和MRPRNA。snoRNA能够在核糖体RNA的生物合成中发挥作用,还能够指导snRNA、tRNA和mRNA的转录后修饰。
⑺ 核内不均一RNA-hnRNA
核内不均一RNA-hnRNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA)被认为是mRNA的前体,hnRNA在细胞核内合成的mRNA初级产物比成熟的mRNA大的多,而且这种初级的RNA分子大小不一,hnRNA在细胞核内存在时间极短,经过剪接成为成熟的mRNA,并依靠特殊的机制转移到细胞质中。
⑻ 短发夹RNA-shRNA
短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)是一段具有紧密发卡环(tight hairpin turn)的RNA序列,常被用于RNA干扰沉默靶基因的表达。利用载体把shRNA导入细胞,载体中的U6启动子确保shRNA总是表达,这种装载了shRNA载体可被传递到子代细胞中去,从而使基因的沉默可被遗传。
⑼ 小干扰RNA-siRNA
小干扰RNA(Small interfering RNA,siRNA)是一类20-25个核苷酸长度的双链RNA分子,其主要在RNAi通路中起作用,干扰特异基因的表达,它可以干扰表达与互补的核苷酸序列的特定基因的转录后降解的mRNA,从而防止翻译。
⑽ 微小RNA-miRNA
微小RNA(microRNA,miRNA)是一种小的内源性非编码RNA分子,大约由21至25个核苷酸组成,其功能属于转录后修饰调控,主要通过和mRNA的3’UTR区进行结合,当结合区域的序列完全配对时,诱导mRNA降解,当只有部分序列配对时,抑制mRNA的翻译,发挥负调控机制。
⑾ 长链非编码RNA- lincRNA
长链非编码RNA(Long intergenic non-coding RNA,LincRNA)是非编码RNAs (ncRNAs)中长度超过200nt的ncRNAs。在ncRNAs中,根据长度分成lincRNA和长度在50bp以下的small RNA,而small RNA则包含很多类型的小RNA,比如miRNA,siRNA等。LincRNA通常不编码蛋白,而是以RNA的形式在表观遗传调控、转录调控、转录后调控和调控miRNA方面参与蛋白编码基因调控。
RNA既是信息分子,又是功能分子,RNA转录加工和修饰依赖于各类小RNA和其蛋白复合物,并在遗传信息的翻译中起决定作用,同时对基因表达和细胞功能具有重要的调节作用。RNA在生物的进化中有着重要作用,了解RNA,有助于我们更好地了解生命科学。
RNA

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