RNA的種類:
在生物體內發現主要有三種不同的RNA分子在基因的表達過程中起重要的作用.它們是信使RNA(messengerRNA,mRNA)、轉移(tranfer RNA,tRNA)、核糖體RNA(ribosomal RNA,rRNA).RNA含有四種基本鹼基,即腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶.此外還有幾十種稀有鹼基.
RNA的一級結構主要是由AMP、GMP、CMP和UMP四種核糖核苷酸透過3",5"磷酸二酯鍵相連而成的多聚核苷酸鏈.天然RNA的二級結構,一般並不像DNA那樣都是雙螺旋結構,只有在許多區段可發生自身回折,使部分A-U、G-C鹼基配對,從而形成短的不規則的螺旋區.不配對的鹼基區膨出形成環,被排斥在雙螺旋之外.RNA中雙螺旋結構的穩定因素,也主要是鹼基的堆砌力,其次才是氫鍵.每一段雙螺旋區至少需要4~6對鹼基對才能保持穩定.在不同的RNA中,雙螺旋區所佔比例不同.【RNA的二級結構】細胞內有三類主要的核糖核酸,即:mRNA、rRNA、tRNA.它們各有特點.在大多數細胞中RNA的含量比DNA多5~8倍.【大腸桿菌RNA的性質】
mRNA
生物的遺傳資訊主要貯存於DNA的鹼基序列中,但DNA並不直接決定蛋白質的合成.而在真核細胞中,DNA主要貯存於細胞核中的染色體上,而蛋白質的合成場所存在於細胞質中的核糖體上,因此需要有一種中介物質,才能把DNA 上控制蛋白質合成的遺傳資訊傳遞給核糖體.現已證明,這種中介物質是一種特殊的RNA.這種RNA起著傳遞遺傳資訊的作用,因而稱為信使RNA(message RNA,mRNA).
mRNA的功能就是把DNA上的遺傳資訊精確無誤地轉錄下來,然後再由mRNA的鹼基順序決定蛋白質的氨基酸順序,完成基因表達過程中的遺傳資訊傳遞過程.在真核生物中,轉錄形成的前體RNA中含有大量非編碼序列,大約只有25%序列經加工成為mRNA,最後翻譯為蛋白質.因為這種未經加工的前體mRNA(pre-mRNA)在分子大小上差別很大,所以通常稱為不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA).
tRNA
如果說mRNA是合成蛋白質的藍圖,則核糖體是合成蛋白質的工廠.但是,合成蛋白質的原材料——20種氨基酸與mRNA的鹼基之間缺乏特殊的親和力.因此,必須用一種特殊的RNA——轉移RNA(transfer RNA,tRNA)把氨基酸搬運到核糖體上,tRNA能根據mRNA的遺傳密碼依次準確地將它攜帶的氨基酸連結起來形成多肽鏈.每種氨基酸可與1-4種tRNA相結合,現在已知的tRNA的種類在40 種以上.
tRNA是分子最小的RNA,其分子量平均約為27000(25000-30000),由70到90個核苷酸組成.而且具有稀有鹼基的特點,稀有鹼基除假尿嘧啶核苷與次黃嘌呤核苷外,主要是甲基化了的嘌呤和嘧啶.這類稀有鹼基一般是在轉錄後,經過特殊的修飾而成的.
1969年以來,研究了來自各種不同生物,:如酵母、大腸桿菌、小麥、鼠等十幾種tRNA的結構,證明它們的鹼基序列都能摺疊成三葉草形二級結構(圖3-23),而且都具有如下的共性:
① 5’末端具有G(大部分)或C.
② 3’末端都以ACC的順序終結.
④ 有一個反密碼子環,在這一環的頂端有三個暴露的鹼基,稱為反密碼子(anticodon).反密碼子可以與mRNA鏈上互補的密碼子配對.
⑤ 有一個胸腺嘧啶環.
rRNA
核糖體RNA(ribosomal RNA,rRNA)是組成核糖體的主要成分.核糖體是合成蛋白質的工廠.在大腸桿菌中,rRNA量佔細胞總RNA量的75%-85%,而tRNA佔15%,mRNA僅佔3-5%.
rRNA一般與核糖體蛋白質結合在一起,形成核糖體(ribosome),如果把rRNA從核糖體上除掉,核糖體的結構就會發生塌陷.原核生物的核糖體所含的rRNA有5S、16S及23S三種.S為沉降係數(sedimentation coefficient),當用超速離心測定一個粒子的沉澱速度時,此速度與粒子的大小直徑成比例.5S含有120個核苷酸,16S含有1540個核苷酸,而23S含有2900個核苷酸.而真核生物有4種rRNA,它們分子大小分別是5S、5.8S、18S和28S,分別具有大約120、160、1900和4700個核苷酸.
rRNA是單鏈,它包含不等量的A與U、G與C,但是有廣泛的雙鏈區域.在雙鏈區,鹼基因氫鍵相連,表現為髮夾式螺旋.
rRNA在蛋白質合成中的功能尚未完全明瞭.但16 S的rRNA3’端有一段核苷酸序列與mRNA的前導序列是互補的,這可能有助於mRNA與核糖體的結合.
snRNA
除了上述三種主要的RNA外,細胞內還有小核RNA(small nuclearRNA,snRNA).它是真核生物轉錄後加工過程中RNA剪接體(spilceosome)的主要成分.現在發現有五種snRNA,其長度在哺乳動物中約為100-215個核苷酸.snRNA一直存在於細胞核中,與40種左右的核內蛋白質共同組成RNA剪接體,在RNA轉錄後加工中起重要作用.另外,還有端體酶RNA(telomeraseRNA),它與染色體末端的複製有關;以及反義RNA(antisenseRNA),它參與基因表達的調控.
上述各種RNA分子均為轉錄的產物,mRNA最後翻譯為蛋白質,而rRNA、tRNA及snRNA等並不攜帶翻譯為蛋白質的資訊,其終產物就是RNA.
RNA的種類:
在生物體內發現主要有三種不同的RNA分子在基因的表達過程中起重要的作用.它們是信使RNA(messengerRNA,mRNA)、轉移(tranfer RNA,tRNA)、核糖體RNA(ribosomal RNA,rRNA).RNA含有四種基本鹼基,即腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶.此外還有幾十種稀有鹼基.
RNA的一級結構主要是由AMP、GMP、CMP和UMP四種核糖核苷酸透過3",5"磷酸二酯鍵相連而成的多聚核苷酸鏈.天然RNA的二級結構,一般並不像DNA那樣都是雙螺旋結構,只有在許多區段可發生自身回折,使部分A-U、G-C鹼基配對,從而形成短的不規則的螺旋區.不配對的鹼基區膨出形成環,被排斥在雙螺旋之外.RNA中雙螺旋結構的穩定因素,也主要是鹼基的堆砌力,其次才是氫鍵.每一段雙螺旋區至少需要4~6對鹼基對才能保持穩定.在不同的RNA中,雙螺旋區所佔比例不同.【RNA的二級結構】細胞內有三類主要的核糖核酸,即:mRNA、rRNA、tRNA.它們各有特點.在大多數細胞中RNA的含量比DNA多5~8倍.【大腸桿菌RNA的性質】
mRNA
生物的遺傳資訊主要貯存於DNA的鹼基序列中,但DNA並不直接決定蛋白質的合成.而在真核細胞中,DNA主要貯存於細胞核中的染色體上,而蛋白質的合成場所存在於細胞質中的核糖體上,因此需要有一種中介物質,才能把DNA 上控制蛋白質合成的遺傳資訊傳遞給核糖體.現已證明,這種中介物質是一種特殊的RNA.這種RNA起著傳遞遺傳資訊的作用,因而稱為信使RNA(message RNA,mRNA).
mRNA的功能就是把DNA上的遺傳資訊精確無誤地轉錄下來,然後再由mRNA的鹼基順序決定蛋白質的氨基酸順序,完成基因表達過程中的遺傳資訊傳遞過程.在真核生物中,轉錄形成的前體RNA中含有大量非編碼序列,大約只有25%序列經加工成為mRNA,最後翻譯為蛋白質.因為這種未經加工的前體mRNA(pre-mRNA)在分子大小上差別很大,所以通常稱為不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA).
tRNA
如果說mRNA是合成蛋白質的藍圖,則核糖體是合成蛋白質的工廠.但是,合成蛋白質的原材料——20種氨基酸與mRNA的鹼基之間缺乏特殊的親和力.因此,必須用一種特殊的RNA——轉移RNA(transfer RNA,tRNA)把氨基酸搬運到核糖體上,tRNA能根據mRNA的遺傳密碼依次準確地將它攜帶的氨基酸連結起來形成多肽鏈.每種氨基酸可與1-4種tRNA相結合,現在已知的tRNA的種類在40 種以上.
tRNA是分子最小的RNA,其分子量平均約為27000(25000-30000),由70到90個核苷酸組成.而且具有稀有鹼基的特點,稀有鹼基除假尿嘧啶核苷與次黃嘌呤核苷外,主要是甲基化了的嘌呤和嘧啶.這類稀有鹼基一般是在轉錄後,經過特殊的修飾而成的.
1969年以來,研究了來自各種不同生物,:如酵母、大腸桿菌、小麥、鼠等十幾種tRNA的結構,證明它們的鹼基序列都能摺疊成三葉草形二級結構(圖3-23),而且都具有如下的共性:
① 5’末端具有G(大部分)或C.
② 3’末端都以ACC的順序終結.
④ 有一個反密碼子環,在這一環的頂端有三個暴露的鹼基,稱為反密碼子(anticodon).反密碼子可以與mRNA鏈上互補的密碼子配對.
⑤ 有一個胸腺嘧啶環.
rRNA
核糖體RNA(ribosomal RNA,rRNA)是組成核糖體的主要成分.核糖體是合成蛋白質的工廠.在大腸桿菌中,rRNA量佔細胞總RNA量的75%-85%,而tRNA佔15%,mRNA僅佔3-5%.
rRNA一般與核糖體蛋白質結合在一起,形成核糖體(ribosome),如果把rRNA從核糖體上除掉,核糖體的結構就會發生塌陷.原核生物的核糖體所含的rRNA有5S、16S及23S三種.S為沉降係數(sedimentation coefficient),當用超速離心測定一個粒子的沉澱速度時,此速度與粒子的大小直徑成比例.5S含有120個核苷酸,16S含有1540個核苷酸,而23S含有2900個核苷酸.而真核生物有4種rRNA,它們分子大小分別是5S、5.8S、18S和28S,分別具有大約120、160、1900和4700個核苷酸.
rRNA是單鏈,它包含不等量的A與U、G與C,但是有廣泛的雙鏈區域.在雙鏈區,鹼基因氫鍵相連,表現為髮夾式螺旋.
rRNA在蛋白質合成中的功能尚未完全明瞭.但16 S的rRNA3’端有一段核苷酸序列與mRNA的前導序列是互補的,這可能有助於mRNA與核糖體的結合.
snRNA
除了上述三種主要的RNA外,細胞內還有小核RNA(small nuclearRNA,snRNA).它是真核生物轉錄後加工過程中RNA剪接體(spilceosome)的主要成分.現在發現有五種snRNA,其長度在哺乳動物中約為100-215個核苷酸.snRNA一直存在於細胞核中,與40種左右的核內蛋白質共同組成RNA剪接體,在RNA轉錄後加工中起重要作用.另外,還有端體酶RNA(telomeraseRNA),它與染色體末端的複製有關;以及反義RNA(antisenseRNA),它參與基因表達的調控.
上述各種RNA分子均為轉錄的產物,mRNA最後翻譯為蛋白質,而rRNA、tRNA及snRNA等並不攜帶翻譯為蛋白質的資訊,其終產物就是RNA.