mRNA

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。