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RNA特性、结构、类型和功能(rna的类型及其结构和功能特点)

发布时间:2022-02-03 10:34:22 阅读:114082次 来源:百度学术

  RNA或核糖核酸是核苷酸的聚合物,由核糖、磷酸盐和诸如腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶等碱基组成。

  它是一种聚合分子,在基因的编码、解码、调节和表达中具有各种生物学作用。

脱氧核糖核酸

  图:(a)核糖核苷酸含有戊糖核糖,而不是脱氧核糖核苷酸中的脱氧核糖。(b) RNA 含有嘧啶尿嘧啶代替 DNA 中的胸腺嘧啶。

  RNA结构

RNA结构

  与DNA一样,RNA 是由核苷酸组成的长聚合物。

  RNA是单链螺旋。

  该链具有一个 5' 端(带有一个磷酸基团)和一个 3' 端(带有一个羟基)。

  它由核糖核苷酸组成。

  核糖核苷酸通过 3' -> 5' 磷酸二酯键连接在一起。

  构成核糖核苷酸的含氮碱基包括腺嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶和鸟嘌呤。

  因此,RNA 结构与 DNA 结构的差异包括:

  RNA中的碱基是腺嘌呤(缩写为A)、鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)和胞嘧啶(C)。

  因此,DNA 中的胸腺嘧啶被 RNA 中的尿嘧啶取代,这是一种不同的嘧啶。然而,像胸腺嘧啶一样,尿嘧啶可以与腺嘌呤形成碱基对。

  RNA 中的糖是核糖,而不是 DNA 中的脱氧核糖。

  相应的核糖核苷是腺苷、鸟苷、胞苷和尿苷。相应的核糖核苷酸是腺苷 5'-三磷酸 (ATP)、鸟苷 5'-三磷酸 (GTP)、胞苷 5'-三磷酸 (CTP) 和尿苷 5'-三磷酸 (UTP)。

  RNA二级结构

RNA二级结构

  大多数 RNA 分子是单链的,但 RNA 分子可能包含可以形成互补碱基配对的区域,其中 RNA 链环回自身。

  如果是这样,RNA 将有一些双链区域。

  核糖体 RNA (rRNA) 和转移 RNA (tRNA) 表现出大量的二级结构,一些信使 RNA (mRNA) 也是如此。

  RNA的类型

  在原核生物和真核生物中,存在三种主要类型的 RNA——

  rRNA(核糖体)

  tRNA(转移)

  mRNA(信使)

RNA的类型

  信使 RNA (mRNA)

  约占细胞内总RNA的5%。

  就碱基序列和大小而言,这 3 种 RNA 中最异质的。

  它携带在转录过程中以核苷酸三联体形式从 DNA 复制的遗传密码,称为密码子。

  作为真核生物转录后加工的一部分,mRNA 的 5' 末端带有鸟苷三磷酸核苷酸,这有助于在翻译或蛋白质合成过程中识别 mRNA。

  类似地,mRNA 的 3' 末端有一个 poly A 尾或添加了多个腺苷酸残基,这可以防止 mRNA 的酶促降解。mRNA 的 5' 和 3' 末端都赋予 mRNA 稳定性。

  功能

  mRNA 将遗传密码从 DNA 转录成可以读取并用于制造蛋白质的形式。mRNA将遗传信息从细胞核传送到细胞的细胞质。

  核糖体 RNA (rRNA)

  存在于核糖体中,占细胞中总 RNA 的 80%。

  核糖体由两个主要成分组成:读取 RNA 的小核糖体亚基和连接氨基酸形成多肽链的大亚基。每个亚基包含一个或多个核糖体 RNA (rRNA) 分子和多种核糖体蛋白(r 蛋白或 rProtein)。

  核糖体中存在的不同 rRNA 包括小 rRNA 和大 rRNA,这表示它们存在于核糖体的小亚基和大亚基中。

  rRNA 与细胞质中的蛋白质结合形成核糖体,核糖体充当蛋白质合成的位点并具有该过程所需的酶。

  这些复杂的结构在翻译过程中沿着 mRNA 分子移动,并促进氨基酸组装形成多肽链。它们与对蛋白质合成至关重要的 tRNA 和其他分子结合。

  功能

  rRNA指导mRNA翻译成蛋白质。

  转移 RNA (tRNA)

  tRNA 是 3 种 RNA 中最小的一种,大约有 75-95 个核苷酸。

  tRNA 是翻译的重要组成部分,其主要功能是在蛋白质合成过程中转移氨基酸。因此它们被称为转移RNA。

  20 个氨基酸中的每一个都有一个特定的 tRNA,它与它结合并将其转移到不断增长的多肽链上。在将 mRNA 的基因序列翻译成蛋白质的过程中,tRNA 还充当衔接子。因此它们也被称为衔接分子。

  tRNA的结构

  tRNA 具有三叶草叶结构,通过核苷酸之间的强氢键来稳定。除了通常的4个碱基外,它们通常还含有一些不寻常的碱基,这些碱基大多是由通常的碱基甲基化形成的,例如甲基鸟嘌呤和甲基胞嘧啶。

  通过氢键形成三个结构环。

  3'端作为氨基酸附着位点。

  中心环包含反密码子。

  反密码子是与 mRNA 密码子结合的三碱基核苷酸序列。

  密码子和反密码子之间的这种相互作用指定了在蛋白质合成过程中要添加的下一个氨基酸。

  功能

  转移 RNA 将氨基酸带入或转移到与 rRNA 的每个三核苷酸密码子相对应的核糖体。然后可以将氨基酸连接在一起并加工成多肽和蛋白质。

  RNA的其他特性

RNA-特性、结构、类型和功能

  RNA 在核仁中形成,然后根据形成的 RNA 类型移动到细胞质的特定区域。

  含有核糖的 RNA 比 DNA 更具反应性,并且在碱性条件下不稳定。RNA 较大的螺旋槽意味着它更容易受到酶的攻击。

  RNA 链不断地制造、分解和重复使用。

  RNA 比 DNA 更能抵抗紫外线的伤害。

  RNA的突变率相对较高。

  可能存在不寻常的碱基。

  RNA的数量可能因细胞而异。

  熔化后的复性速度很快。

  RNA 比 DNA 更通用,能够在生物体中执行许多不同的任务。

  RNA的功能

  RNA是DNA和核糖体之间的核酸信使。

  它作为某些生物体(病毒)的遗传物质。

  一些 RNA 分子通过催化生物反应、控制基因表达或感知和传达对细胞信号的反应,在细胞内发挥积极作用。

  信使 RNA (mRNA) 在细胞核中复制 DNA,并将信息传送到核糖体(在细胞质中)。

  核糖体 RNA (rRNA) 构成了核糖体的很大一部分;读取和解码 mRNA。

  转移 RNA (tRNA) 将氨基酸运送到核糖体,在那里它们结合形成蛋白质。

  某些 RNA 能够催化化学反应,例如切割和连接其他 RNA 分子,以及催化核糖体中肽键的形成;这些被称为核酶。

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