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10种常见的RNA特点和功能解析

发布日期:2025-12-15 浏览量:82

文章来源公众号:科研小橙子                作者:科研小橙子


我们最早认识RNA是作为“信使”出现在DNA和蛋白质之间的mRNA,以及参与蛋白翻译过程的tRNA和rRNA。但科学家们逐渐发现,RNA世界远比我们想象的丰富多彩。各种形态各异、功能不同的RNA分子,共同编织了一张精细调控生命活动的网络。今天就让我们一起认识二十多种身怀绝技的RNA分子。

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信使RNA(Message RNA, mRNA)是DNA遗传信息的传递者,由DNA的一条链作为模板转录而来的一类单链核糖核酸,将细胞核内DNA上的蛋白质合成指令携带到细胞质的核糖体上。

▶️结构特点

?具有5′端帽子结构和3′端聚腺苷酸尾巴,保护mRNA并帮助其从细胞核转运到细胞质;

?mRNA半寿期很短,一般为几分钟,而真核生物mRNA的半寿期较长。

?主要功能

作为蛋白质合成的模板,在翻译过程中指导氨基酸按特定顺序组装成多肽链。mRNA分子上的每三个核苷酸组成一个密码子,对应一个特定的氨基酸。

 

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转运RNA(Transfer RNA, tRNA)是一种由76-90个核苷酸所组成的RNA,其3'端可以在氨酰-tRNA合成酶催化下接附特定种类的氨基酸,是蛋白质合成过程中的适配器分子。

▶️结构特点

?tRNA具有独特的三叶草形二级结构,并折叠成倒L形的三维结构;

?每个tRNA分子理论上只能与一种氨基酸接附;

?tRNA分子含有较多对维系其三级结构和功能至关重要的修饰成。

?主要功能

在翻译过程中携带特定的氨基酸到核糖体上,通过自身的反密码子识别mRNA上的密码子,将该密码子对应的氨基酸转运至合成中的多肽链上。

 

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核糖体RNA(Ribosomal RNA, rRNA)是细胞内含量最多的一类RNA,占RNA总量的82%左右,也是三类RNA中相对分子质量最大的一类。

▶️结构特点

?rRNA单独存在不执行功能,而是与蛋白质结合形成核糖体,是蛋白质合成的“装配机”

?原核生物的rRNA分三类:5S rRNA、16S rRNA和23S rRNA;

?真核生物的rRNA分四类:5S rRNA、5.8S rRNA、18S rRNA和28S rRNA。

?主要功能

rRNA是核糖体的结构和功能核心,具有肽酰转移酶的活性,能催化肽键的形成。为tRNA提供结合位点,为多种蛋白质合成因子提供结合位点,并参与同mRNA选择性的结合。

 

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微小RNA(MicroRNA, miRNA)是一类真核生物内源性的具有调控功能的非编码单链RNA,其大小约20-25个核苷酸。

▶️结构特点

?miRNA在物种进化中相当保守,具有组织特异性和时序性

?miRNA最初产物为大的具有帽子结构和多聚腺苷酸尾巴的pri-miRNA(300-1000 nt),经加工后形成pre-miRNA(70-90 nt),再进Dicer切割后形成miRNA(20-24 nt)。

?主要功能

miRNA通过和靶基因mRNA碱基配对,通过“多对一”或者“一对多”的方式调控基因表达,参与生命过程。

PS:第一个被确认的miRNA是在线虫中首次发现的lin-4let-72002年)。


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小干扰RNA(Small interfering RNA, siRNA)是一类长约20-25 nt的短双链RNA分子,由双链RNA(double strand RNA, dsRNA)在胞内被RNase III(如Dicer)切割形成。

▶️结构特点

?siRNA具有磷酸化5’末端和具有两个突出核苷酸的羟基化3’末端;

?siRNA通常通过在翻译前切割mRNA而起作用,并且具有100%的互补性,因此目标特异性非常严格;

?原则上任何基因都可以被具有互补序列的合成siRNA敲低。

?主要功能

siRNA通过RNA干扰机制介导序列特异性的基因沉默。siRNA的反义链成为RNA诱导的沉默复合体的一部分,该复合体找到相应的mRNA并在特异性位点将其剪切。


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长链非编码RNA(Long non-coding RNA, lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA,具有mRNA样结构但不编码蛋白质,哺乳动物基因组中4%-9%的转录本为lncRNA。

▶️结构特点

?lncRNA通常较长,经过剪接后具有polyA尾巴与启动子结构;

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