信使核糖核酸

✍ dations ◷ 2025-09-08 04:26:13 #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

  • 跖疣跖疣(verruca plantaris)是发生在足底部的寻常疣,是一种发生在足跟、跖(脚趾hi)骨头或跖(脚趾)间、脚掌的赘生物。西方医学称为跖疣,还有多种如“足疣”“刺瘊”的民间说法。是由人
  • 化疗脑化疗脑,在学界又称化疗后认知异常(Post-chemotherapy cognitive impairment,简称PCCI)或化疗相关认知异常(Chemotherapy-Related Cognitive Impairments,简称CRCIs)等,所指的是因为
  • 奥西茨基卡尔·冯·奥西茨基(德语:Carl von Ossietzky;1889年10月3日-1938年5月4日;又译:奥西埃茨基、奥西耶茨基)是一位魏玛和纳粹时期德国的记者、作家、和平主义者,他于1933年被纳粹德国
  • HD 209458bHD 209458b是太阳系外行星之一,其恒星为HD 209458。它位于飞马座,与太阳近似,距离地球大约150光年。为一颗热木星。HD 209458的视星等为8.24等,肉眼不能看见,可用双筒望远镜来观
  • 伊比利伊比利亚半岛(西班牙语:la Península Ibérica、葡萄牙语:a Península Ibérica、加泰罗尼亚语:la Península Ibèrica、加利西亚语:a Península Ibérica、巴斯克语:Iberiar
  • 老虎·伍兹埃尔德里克·“泰格”·伍兹(英语:Eldrick "Tiger" Woods,1975年12月30日-),美国高尔夫球手,自1997年首次登上世界排名第一以来,他在位周数超过650周,是高球史上纪录。因为在英文中他
  • 里娜·韦特缪勒里娜·韦特缪勒(意大利语:Lina Wertmüller,意大利语:,1928年8月14日-),意大利电影导演、编剧,1977年凭借作品《七淫七纵七美女(英语:Seven Beauties)》成为获奥斯卡金像奖最佳导演提名
  • 文竹镇文竹镇可以指:
  • 安第斯共同体安第斯共同体(西班牙语:Comunidad Andina,缩写为CAN),又称安第斯条约组织,是秘鲁、玻利维亚、厄瓜多尔、哥伦比亚和智利等南美洲国家组成的关税同盟。1969年,秘鲁、玻利维亚、厄瓜
  • 生活型态列表生活型态列表主要列出了许多种21世纪生活型态的概要名单。这张列表当中的生活型态主要是以影响广大人口的生活型态为主,他们造成了许多显见的社会现象、消费行为、礼仪或是休