RNA-性质，结构，类型和功能

• RNA或核糖核酸是核苷酸的聚合物，由核糖糖、磷酸盐和腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶等碱基组成。
• 它是一种聚合分子，在编码、解码、调控和基因表达的各种生物学作用中必不可少。

图:(a)核糖核苷酸中含有戊糖核糖而非脱氧核糖。(b) RNA中含有嘧啶尿嘧啶，而不是DNA中发现的胸腺嘧啶。

RNA结构

就像DNA在美国，RNA是由核苷酸组成的长聚合物。

• RNA是单链螺旋结构。
• 该链有一个5 '端(带有一个磷酸基)和一个3 '端(带有一个羟基)。
• 它是由核糖核苷酸组成的。
• 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与DNA在结构上的差异包括:

• RNA中的碱基是腺嘌呤(缩写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，尿嘧啶是另一种嘧啶。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。
• 相应的核糖体有腺苷、鸟苷、胞苷和尿苷。相应的核糖核苷酸为腺苷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RNA分子可能包含可以形成互补碱基配对的区域，在RNA链环回自身。
• 如果是这样，RNA就会有一些双链区域。
• 核糖体rna (rrna)和转移rna (tRNAs)表现出实质性的二级结构，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的。
• 它携带着在转录过程中从DNA复制而来的遗传密码，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加工的一部分，mRNA的5 '端由鸟苷三磷酸核苷酸帽接，这有助于mRNA在翻译或蛋白质合成过程中的识别。
• 类似地，mRNA的3 '端添加了poly a尾或多个腺苷酸残基，从而阻止了mRNA的酶降解。mRNA的5 '端和3 '端都赋予了mRNA稳定性。

函数

mRNA将DNA的遗传密码转录成一种可读取的形式，并用于制造蛋白质。mRNA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，占存在于细胞中的总RNA的80%。
• 核糖体由两个主要成分组成:小的核糖体亚基，用来读取RNA，大的亚基连接氨基酸形成多肽链。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。
• 不同的rrna存在于核糖体中，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，具有合成过程所需的酶。
• 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trna和其他对蛋白质合成至关重要的分子结合。

函数

rRNA将信使rna翻译成蛋白质。

转移核糖核酸

• tRNA是三种RNA中最小的，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，与之结合并转移到不断增长的多肽链上。在mRNA的基因序列翻译成蛋白质时，trna也扮演着适配器的角色。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，通过核苷酸之间的强氢键来稳定。除了常见的4种碱基外，它们通常还含有一些不常见的碱基，主要是由常见碱基甲基化形成的，如甲基鸟嘌呤和甲基胞嘧啶。

• 通过氢键形成三个结构环。
• 3 '端为氨基酸附着位点。
• 中心环包含反密码子。
• 反密码子是一个三碱基核苷酸序列，结合到信使rna密码子。
• 密码子与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添加的下一个氨基酸。

函数

转移RNA将与rRNA的每个三核苷酸密码子对应的氨基酸转移到核糖体上。然后，氨基酸可以结合在一起，加工成多肽和蛋白质。

RNA的其他特性

• RNA在核仁中形成，然后根据形成的RNA类型移动到细胞质的特定区域。
• RNA含有核糖糖，比DNA反应性强，在碱性条件下不稳定。RNA更大的螺旋槽意味着它更容易受到酶的攻击。
• RNA链不断地被制造、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的数量因细胞而异。
• 熔融后的恢复速度快。
• RNA比DNA更万能，能够在生物体中执行许多不同的任务。

RNA的功能

• RNA是介于DNA和核糖体之间的核酸信使。
• 它是某些生物(病毒)的遗传物质。
• 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传达细胞信号的反应发挥积极作用。
• 信使RNA (mRNA)在细胞核中复制DNA，并将信息传递到核糖体(在细胞质中)。
• 核糖体RNA (rRNA)构成核糖体的很大一部分;读取和解码mRNA。
• 转运RNA (tRNA)携带氨基酸到核糖体，它们在那里连接形成蛋白质。
• 某些RNA能够催化化学反应，如切割和连接其他RNA分子，以及催化核糖体中肽键的形成;这些被称为核糖酶。

参考文献

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