信使核糖核酸

✍ dations ◷ 2025-06-28 13:07:36 #RNA,基因表现,蛋白质生物合成,遗传学,分子遗传学,剪接体,RNA剪接

信使核糖核酸(英语:messenger RNA,缩写:mRNA),是由DNA经由转录而来,带着相应的遗传讯息,为下一步翻译成蛋白质提供所需的讯息。在细胞中,mRNA从合成到被降解,经过了数个步骤。在转录的过程中,第二型RNA聚合酶(RNA polymerase II)从DNA中复制出一段遗传讯息到前mRNA(尚未经过修饰或是部分经过修饰的mRNA,称作pre-messenger RNA,pre-mRNA,或是heterogeneous nuclear RNA,hnRNA)上。在原核生物中,除了5'加帽之外mRNA并未被进一步处理(但有些罕有的特例),而经常是边转录边翻译。在真核生物中,转录跟翻译发生在细胞的不同位置,转录发生在储存DNA的细胞核中,而翻译是发生在细胞质中。不过,曾有研究学者认为真核生物亦有边转录边翻译的现象,只是这个观点并未被广泛接受。

在真核生物中,mRNA在准备好翻译前需要经过多个处理步骤:

多聚腺苷酸化(polyadenylation)能增加转录的半生期,使得mRNA在细胞中的存在时间能延长得久一些,因此能再翻译出更多的蛋白质。

在pre-mRNA在被修饰过之后(包含RNA剪接及加上5'端帽与3'端上多聚腺苷酸尾),形成成熟的mRNA,从而可准备进行翻译。成熟mRNA从细胞核被送出到细胞质中,然后核糖体结合在其上,开始翻译出蛋白质。随着时间进行,mRNA的多聚腺苷酸尾会被专门的外切核酸酶缩短,而5'端帽也可能被除去,使得该聚合物易受到核酸外切酵素的影响而被降解。

在RNA起始密码子之前,与终止密码子(stop codon)之后,各有一段非编码区,各被称作5'UTR与3'UTR,(5'与3'非编码区,因为DNA与RNA分子都是由5'端到3'端,也就是说这些区域是在RNA分子的两端)是属于不翻译出蛋白质的序列。然而,这些区域的重要性在于它们的序列有可能借由这些区域与不同的RNA结合蛋白(RNA-binding protein)结合,进而改变在细胞中的位置、决定mRNA的稳定性/半生期,以及对细胞受到刺激时的反应而生的翻译调控。这些都是与细胞调控本身的活性有关。

在UTRs上的某些蛋白质复合物不仅能影响RNA的稳定度,也能促进翻译效率或是抑制翻译,这多是依据位在UTRs上的序列而定。有些在UTR上的基因遗传的变异也会造成上述的RNA稳定度或是翻译效率的改变。

一些包含在UTRs的功能性序列,常能形成一些有特性的二级结构,这些造成二级结构也牵扯到调节mRNA本身。某些序列,像是SECIS,是蛋白质结合区其中一类的mRNA元素,riboswitches,能直接结合上小分子,改变了mRNA自身的折叠结构,也影响了转录或是翻译作用。另外,有些mRNA的3'UTR含有AU-rich elemnet(ARE),能影响到mRNA的半生期。换句话说,mRNA分子可以进行自我调控。

苯丙氨酸

丝氨酸

酪氨酸

半胱氨酸

亮氨酸

脯氨酸

组氨酸

精氨酸

谷氨酰胺

异亮氨酸

苏氨酸

天冬酰胺

丝氨酸

赖氨酸

精氨酸

甲硫氨酸

缬氨酸

丙氨酸

天冬氨酸

甘氨酸

谷氨酸

在许多真核生物中,当反义RNA上的碱基与基因的某段mRNA互补时,反义RNA可以抑制翻译。反义RNA存在于细胞中之时,其互补的基因就不会合成蛋白质。这也许是一种对抗逆转录转座子或病毒复制的一种机制(retrotransposons是以双股RNA作中介状态的转座子),因为这两者都能使用双链RNA当中介物。在生物化学的研究中,借由使用一段反义mRNA使得标靶mRNA无法作用(RNA干扰),这种方法已经被广泛用于研究基因的功能;例如利用RNA干扰技术,秀丽隐杆线虫中所有基因的作用几乎已经被研究完了。

相关

  • 锂盐类药物锂盐(英语:Lithium salts)为含锂离子的离子化合物,临床上通常指碳酸锂。锂盐在医学上可作为一种精神科药物,用于躁郁症与其他抗忧郁药治疗无效的重性抑郁障碍。锂能够降低这些疾
  • 4f7 5d1 6s22, 8, 18, 25, 9, 2蒸气压((calculated))第一:593.4 kJ·mol−1 第二:1170 kJ·mol−1 第三:1990 kJ·mol主条目:钆的同位素钆(拼音:gá,注音:ㄍㄚ,粤拼:gaa1,旧译錷)符号Gd(英
  • 塞巴斯蒂安·勒普雷斯特雷·德沃邦法国元帅 防御工事专员(Commissaire général des fortifications) (1678–1703) 里尔省长(Governor of Lille)(从1668年始)塞巴斯蒂安·勒普雷斯特雷·德·沃邦(Sébastien L
  • 三维空间三维空间(也称为三度空间、三次元、3D),日常生活中可指由长、宽、高三个维度所构成的空间,而且常常是指三维的欧几里得空间。在历史上很长的一段时期中,三维空间被认为是我们生存
  • 阴道分娩阴道分娩(俗称自然顺产、顺产,英语:vaginal delivery),是指哺乳类从阴道分娩产下后代,也包括人类产妇的生产。几乎所有哺乳类的正常分娩方式都是阴道分娩,只有单孔目例外,是用卵生方
  • 霍亨索伦王朝德国和普鲁士:威廉二世(1888–1918)罗马尼亚:德国和普鲁士:格奥尔格·弗里德里希亲王(1994–) 霍亨索伦-锡格马林根:卡尔·弗里德里希亲王(2010–) 罗马尼亚:霍亨索伦王朝(Hohenzollern
  • 南京官话南京话是江淮官话(淮语)的一种方言。现代南京话主要通行于南京市主城9区、溧水区北部、句容市和马鞍山市部分地区。南京官话曾长期是中国的官方语言,明代及清代中叶之前中国的
  • 浊口溪浊口溪,位于台湾南部,属于高屏溪水系,为荖浓溪第二大支流,河长55公里,流域面积529平方公里。水系最远源流为马里山溪,发源于卑南主山西侧,先向西南后转南流,与源自大鬼湖的山花奴奴
  • 北京印刷学院北京印刷学院由北京市和新闻出版总署共建,是一所包括工、文、管、艺等多学科门类的全日制高等院校。在校学生7000余名。立足北京、服务首都、面向全国印刷、包装、出版及相关
  • 玉屏侗族自治县玉屏侗族自治县在中华人民共和国贵州省东部、沅水支流舞阳河流域,是铜仁市下属的一个自治县,邻接湖南省。面积516平方公里,2002年人口14万。邮政编码554000,县政府驻皂角坪街道