关于RNA的种类和组成 rna种类及功能

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教学问题:浙科版必修2P67讲到RNA有信使RNAmRNA)、转运(tRNA)、核糖体RNArRNA)等种类,说明还有哪些种类?基本单位是不是也是只有四种?

据资料,在生物体内发现主要有三种不同的RNA分子在基因的表达过程中起重要的作用。它们是信使RNAmessengerRNAmRNA)、转移(tranfer RNAtRNA)、核糖体RNAribosomal RNArRNA)。RNA含有四种基本碱基,即腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。此外还有几十种稀有碱基。

RNA的一级结构主要是由AMPGMPCMPUMP四种核糖核苷酸通过3'5'磷酸二酯键相连而成的多聚核苷酸链。

mRNA

mRNA的功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来,然后再由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序,完成基因表达过程中的遗传信息传递过程。在真核生物中,转录形成的前体RNA中含有大量非编码序列,大约只有25%序列经加工成为mRNA,最后翻译为蛋白质。因为这种未经加工的前体mRNA在分子大小上差别很大,所以通常称为不均一核RNAhnRNA)。

tRNA

如果说mRNA是合成蛋白质的蓝图,则核糖体是合成蛋白质的工厂。但是,合成蛋白质的原材料——20种氨基酸与mRNA的碱基之间缺乏特殊的亲和力。因此,必须用一种特殊的RNA——转移RNAtRNA)把氨基酸搬运到核糖体上,tRNA能根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连结起来形成多肽链。每种氨基酸可与1-4tRNA相结合,现在已知的tRNA的种类在40 种以上。

tRNA是分子最小的RNA,其分子量平均约为27000,由7090个核苷酸组成。而且具有稀有碱基的特点,稀有碱基除假尿嘧啶核苷与次黄嘌呤核苷外,主要是甲基化了的嘌呤和嘧啶。这类稀有碱基一般是在转录后,经过特殊的修饰而成的。

1969年以来,研究了来自各种不同生物,如酵母、大肠杆菌、小麦、鼠等十几种tRNA的结构,证明它们的碱基序列都能折叠成三叶草形二级结构,而且都具有如下的共性:

5’末端具有G(大部分)或C

3’末端都以ACC的顺序终结。

有一个富有鸟嘌呤的环。

有一个反密码子环,在这一环的顶端有三个暴露的碱基,称为反密码子(anticodon.反密码子可以与mRNA链上互补的密码子配对。

有一个胸腺嘧啶环。

rRNA

核糖体RNArRNA)是组成核糖体的主要成分。核糖体是合成蛋白质的工厂。在大肠杆菌中,rRNA量占细胞总RNA量的75%-85%,而tRNA15%mRNA仅占3-5%

rRNA一般与核糖体蛋白质结合在一起,形成核糖体,如果把rRNA从核糖体上除掉,核糖体的结构就会发生塌陷。

rRNA是单链,它包含不等量的AUGC,但是有广泛的双链区域。在双链区,碱基因氢键相连,表现为发夹式螺旋。

rRNA在蛋白质合成中的功能尚未完全明了。

snRNA

除了上述三种主要的RNA外,细胞内还有小核RNAsnRNA)。它是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分。现在发现有五种snRNA,其长度在哺乳动物中约为100-215个核苷酸。snRNA一直存在于细胞核中,与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体,在RNA转录后加工中起重要作用。

另外,还有端粒酶RNA,它与染色体末端的复制有关;以及反义RNA,它参与基因表达的调控。

上述各种RNA分子均为转录的产物,mRNA最后翻译为蛋白质,而rRNA、tRNA及snRNA等并不携带翻译为蛋白质的信息,

  

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