信使核糖核酸

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:29:14 #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

  • 分子钟分子钟(英语:Molecular clock),也叫基因钟、演化钟,是一个比喻性术语。是一种根据生物大分子的突变率推断两个或多个生物在演化历史上分离的时间的技术。计算时间所采用的生物大
  • .it.it为意大利国家和地区顶级域(ccTLD)的域名。A .ac .ad .ae .af .ag .ai .al .am .ao .aq .ar .as .at .au .aw .ax .az   B .ba .bb .bd .be .bf .bg .bh .bi .bj .bm .b
  • 环丙三烯环丙三烯是一种假想的化合物,曾被认为是一种光谱学上检测到的三碳物质。它是一种环状的累积多烯烃。
  • 英国君主政治主题英国君主(英语:Monarch of the United Kingdom)是英国及其海外领地的君主立宪制国家元首。君主的头衔为“国王”(King)或“女王”(Queen)。现任君主和国家元首为伊丽莎白二
  • 打糕打糕是东亚常见的糕点,以稻米或其他粮食或淀粉制成,制作过程中要把面团不断捶打,因而得名。种类有中国的糍粑、日本的麻糬,朝鲜半岛的朝鲜打糕等。
  • 恭让王高丽恭让王(朝鲜语:고려 공양왕/高麗 恭讓王 Goryeo Gong'yang'wang;1345年-1394年),讳王瑶(朝鲜语:왕요/王瑤 Wang Yo),高丽王朝第34位国王(1388年至1392年在位),高丽神宗七世孙。明洪武
  • 沈清传《沈清传》,是在朝鲜民间传说的基础上加工成书的小说,与《兴夫传》、《春香传》一起被称为朝鲜三大古典名著。孝女沈清出生七天后丧母,与盲父沈学圭相依为命,艰难度日。他们受了
  • 卡卓语彝语南部方言,又称尼苏语,是彝语的一种方言,主要分布在云南省南部,使用人数达50万。操这种方言的人多自称“尼苏”.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SI
  • 包含体包涵体(inclusion bodies),或包含体,是无定形的蛋白质的聚集,被膜所包围。细胞破碎后,包涵体呈颗粒状,致密,低速离心就可以沉淀。包涵体难溶于水中,在变性剂溶液(如盐酸胍、脲)中才能溶
  • 爱辉爱辉区是中国黑龙江省黑河市的一个市辖区,瑷珲在满语有“可畏”的意思,1956年改称“爱辉”。瑷珲也曾称为艾浑、爱呼、艾浒,都是根椐境内流过的艾虎河(也称鼎河,在俄罗斯境内称藏