分子生物学 第 3 章 第 1 节：RNA 概述

• 转录和翻译的速度基本相等

• 除少数 RNA 病毒外，所有 RNA 分子都来自于 DNA

• mRNA 在细菌细胞内的半衰期很短

• 许多基因的 mRNA 在体内相当稳定

• DNA 转录时的两条 DNA 链

  • 编码链codinig strand（有义链sense strand）：DNA 转录时与 mRNA 序列相同的 DNA 链

  • 模板链template strand（反义链antisense strand）：DNA 转录时根据碱基互补配对原则指导 mRNA 合成的链

• mRNA 的功能：通过三联体密码翻译生成蛋白质

• 真核细胞 mRNA 的最大特点：往往以一个较大相对分子质量的前体 mRNA 出现在核内，需要经过转录后加工。只有成熟的、相对分子质量明显变小并经化学修饰的 mRNA 才能进入细胞质，参与蛋白质的合成

3.1.1 RNA 的结构特点

1. RNA 含有核糖和嘧啶，通常是单链线性分子

2. RNA 链自身折叠形成局部双螺旋（茎-环结构stem-loop structure）

   • 具有大量双螺旋结构特征

   • 茎-环结构举例：发夹结构hairpin、凸起、环状结构、四通道内环

   • 除了沃森-克里克配对（即：碱基互补配对）外，RNA 还具有额外的非沃森-克里克配对的碱基，如 G-U 碱基对

3. RNA 可折叠形成复杂的三级结构

   • 如：假结pseudoknot

4. 存在环状 RNA（circRNA）

   • 没有 5’、3’端，无法被 RNA 外切酶酶切，比线性 RNA 稳定

   • 真核细胞 circRNA 来自于 RNA 前体（pre-RNA）的反向剪 切

   • 虽然 circRNA 通常表达水平较低，但它们的表达存在细胞和组织特异性。circRNA 可以通过不同途径影响基因表达，有效扩展真核细胞转录组的多样性和复杂性，在细胞中扮演着重要角色

3.1.2 RNA 的种类

• 按是否编码蛋白质分

  • 编码 RNA coding RNA

    • 只有 mRNA 和 hnRNA 属于编码 RNA

  • 非编码 RNA non-coding RNA，ncRNA

3.1.3 RNA 的功能

1. 作为细胞内蛋白质生物合成的主要参与者

2. 部分 RNA 可以作为核酶，在细胞中催化一些重要反应，主要作用域初始转录产物的剪接加工

3. 参与基因表达的调控，与生物的生长发育密切相关

4. 在某些病毒中，RNA 是遗传物质

3.1.4 核酶ribosome

• 定义：一类具有催化功能的 RNA 分子

• 按催化功能分类

  1. 剪切型核酶

  2. 剪接型核酶

• 核酶发现的意义（简单了解即可）

  1. 使我们对 RNA 的重要功能又有了新的认识

  2. 核酶是继反转录现象后，对中心法则的又一个重要修正

  3. 核酶的发现为生命起源的研究提供了新的思路

3.1.5 核糖体的沉降系数