RNA-性质，结构，类型和功能

• RNA或核糖核酸是由核糖糖、磷酸盐和诸如腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶等碱基组成的核苷酸聚合物。
• 它是一种高分子分子，在基因的编码、解码、调控和表达中具有重要的生物学作用。

图:(a)核糖核苷酸包含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，而不是DNA中发现的胸腺嘧啶。

RNA结构

就像DNA在美国，RNA是一种由核苷酸组成的长聚合物。

• RNA是单链螺旋。
• 该链有一个5 '端(带一个磷酸基)和一个3 '端(带一个羟基)。
• 它由核糖核苷酸组成。
• 核糖核苷酸由3 ' - > 5 '磷酸二酯键连接在一起。
• 组成核糖核酸的含氮碱基包括腺嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶和鸟嘌呤。

因此，RNA与DNA的结构差异包括:

• RNA中的碱基有腺嘌呤(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中的尿嘧啶所取代，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

• 大多数RNA分子是单链的，但一个RNA分子可能包含一些区域，这些区域可以形成互补碱基配对，在这些区域RNA链会绕回自身。
• 如果是这样，RNA将会有一些双链区域。
• 核糖体rna (rrna)和转移rna (tRNAs)表现出丰富的二级结构，一些信使rna (mRNAs)也是如此。

类型的RNA

在原核生物和真核生物中，RNA主要有三种类型

• 核糖体rna(核糖体)
• tRNA(转移)
• 信使rna(信使)

信使核糖核酸(mRNA)

• 约占细胞总RNA的5%。
• 这三种RNA在碱基序列和大小上都是异质性最大的。
• 它携带着在转录过程中从DNA中复制的遗传密码，以三联体核苷酸的形式被称为密码子。
• 作为真核生物转录后处理的一部分，mRNA的5 '端被一个鸟苷三磷酸核苷酸所覆盖，这有助于在翻译或蛋白质合成过程中对mRNA的识别。
• 同样，mRNA的3 '端有一个聚a尾或多个腺苷酸残基，这阻止了mRNA的酶降解。mRNA的5 '端和3 '端都赋予mRNA稳定性。

函数

信使rna将DNA的遗传密码转录成一种可以被读取并用于制造蛋白质的形式。信使rna携带遗传信息从细胞核到细胞的细胞质。

核糖体RNA (rRNA)

• 在核糖体中发现，占细胞中总RNA的80%。
• 核糖体由两个主要组成部分组成: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。每个亚基由一个或多个核糖体RNA (rRNA)分子和各种核糖体蛋白质(r-protein或rProtein)组成。
• 存在于核糖体中的不同rrna包括小rrna和大rrna，它们分别存在于核糖体的大小亚基中。
• rrna与细胞质中的蛋白质结合形成核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所，具有这一过程所需的酶。
• 在翻译过程中，这些复杂的结构沿着mRNA分子移动，促进氨基酸组装，形成多肽链。它们与tRNAs和其他对蛋白质合成至关重要的分子结合。

函数

rRNA引导mRNA转化为蛋白质。

转移核糖核酸

• tRNA是3种RNA中最小的，大约有75-95个核苷酸。
• 转运rna是翻译的重要组成部分，其主要功能是蛋白质合成过程中氨基酸的转移。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与之结合并将其转移到生长中的多肽链上。tRNAs在mRNA基因序列转化为蛋白质的过程中也起着适配器的作用。因此，它们也被称为适配器分子。

tRNA的结构

trna具有三叶草结构，它由核苷酸之间的强氢键稳定下来。除了常见的4个碱基外，它们通常还含有一些不同寻常的碱基，这些碱基大多是由常见碱基的甲基化形成的，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 '端是氨基酸的附着位点。
• 中心环围绕着反密码子。
• 反密码子是一个与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相互作用指定了蛋白质合成过程中要添加的下一个氨基酸。

函数

转移RNA携带或转移氨基酸到核糖体上，与rRNA的每个三核苷酸密码子相对应。然后这些氨基酸可以连接在一起并加工成多肽和蛋白质。

RNA的其他特性

• RNA在核仁中形成，然后根据所形成的RNA的类型移动到细胞质的特定区域。
• RNA含有一种核糖糖，比DNA活性更强，在碱性条件下不稳定。RNA更大的螺旋状沟槽意味着它更容易受到酶的攻击。
• RNA链不断被制造、分解和再利用。
• RNA比DNA更能抵抗紫外线的伤害。
• RNA的突变率相对较高。
• 可能会出现不寻常的碱基。
• RNA的数量可能因细胞而异。
• 熔化后的复性速度快。
• RNA比DNA更多才多艺，能够在一个有机体中执行许多不同的任务。

RNA的功能

• RNA是DNA和核糖体之间的一种核酸信使。
• 它在某些生物体(病毒)中充当遗传物质。
• 一些RNA分子在细胞内通过催化生物反应、控制基因表达或感知和交流细胞信号来发挥积极作用。
• 信使RNA (mRNA)在细胞核中复制DNA，并将信息传递给核糖体(在细胞质中)。
• 核糖体RNA (rRNA)是核糖体的主要组成部分;读取和解码mRNA。
• 转运RNA (tRNA)携带氨基酸到核糖体，在那里它们结合形成蛋白质。
• 某些RNA能够催化化学反应，如切割和连接其他RNA分子，以及在核糖体中催化肽键的形成;这些被称为核酶。

参考文献

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