从主宰生命世界到走向神秘

2023-05-10 14:56:27

        上期我们谈到了曾经主宰生命世界的RNA,如今却褪去光环,取而代之的是DNA。自沃森和克里克揭示了DNA的双螺旋模型后,DNA主宰的生命世界似乎清晰了起来。DNA其实就两大功能,传递遗传信息(DNA复制)和表达遗传信息(转录和翻译)。

       那么RNA不再作为生命世界的主宰,它又在做什么呢?我翻阅资料,查找RNA在生命世界中的踪迹,越查找,越觉得RNA十分神秘,让人捉摸不透。

       RNA虽然大多数是单链,但是RNA经常会通过链内部分碱基互补配对形成氢键而折叠成多种多样的三维结构,形成氢键的部分呈臂,没有形成氢键的部分呈环,因此,RNA不同与DNA的规则的双螺旋结构,而是一种多环多臂的空间结构,这给RNA分子增添了一些神秘的气息。(图中红色部分是形成氢键的部分


【1】rRNA


       rRNA与蛋白质结合,形成翻译的机器——核糖体。氨基酸在这个机器中脱水缩合,形成肽链,很容易被误认为核糖体的蛋白质是作为催化作用的,然而并非如此,恰恰是rRNA作为催化剂,行驶催化功能,同时还承担着与翻译的模板mRNA结合的功能。(图示真核生物的核糖体,原核生物的核糖体与之有些差异。)



【2】mRNA


       mRNA作为翻译的模板,上面带有密码子,决定着肽链中的氨基酸序列。mRNA在转录的过程中还会带上帽子,加上尾巴,神气,神秘!



【3】tRNA


       tRNA是运输氨基酸的工具。有些tRNA还作为逆转录病毒在逆转录时的引物,哎!就这样被病毒利用了。



【4】snRNA


       snRNA是核小RNA,是负责转录产生的前体RNA(核不均一RNA:hnRNA)的后加工的,即内含子的剪接。不仅能保证准确除去内含子,而且还作为剪接过程中的酶,催化剪接高效的进行。


【5】snoRNA


       snoRNA是核仁小RNA,主要是对核仁DNA(rDNA)转录产生的rRNA进行后加工。这个类似于snRNA的功能。


【6】RNAi


      RNAi叫做干扰RNA或反义RNA。RNAi能够与mRNA中的一段碱基互补配对,从而形成双链,来干扰mRNA的翻译过程。有些RNAi是细胞自身产生的,用来调控基因的表达,使某些基因在翻译阶段沉默。有些RNAi是来源于细胞外,如病毒入侵或人工加入的,用来干扰细胞中某些基因的表达。(图示是外来的干扰RNA)


【7】7SRNA


       7SRNA是细胞中信号识别颗粒中的RNA。7S表示沉降系数为7,是比较小的RNA。信号识别颗粒存在于细胞中,用来识别刚合成的一段短肽N短的信号肽,信号识别颗粒与信号肽识别并结合后,将刚合成的短肽带到内质网膜上继续合成多肽。


【8】XistRNA


       XistRNA存在于雌性哺乳动物(包括女性)的细胞中,是X染色体转录产生的,用来是该X染色体甲基化并且高度浓缩而失活,成为巴氏小体。两条X染色体,只有一条转录产生XistRNA,也就是说只有一条X染色体会失活。这样就保证了男女在X染色体上表达的基因剂量的平衡。(巴氏小体数=X染色体数-1)


【9】端粒酶RNA


       端粒是线性DNA分子末端的一段DNA序列,在细胞分裂过程中,由于末端复制问题,端粒会缩短。端粒酶则可延长端粒,端粒酶是由RNA和蛋白质组成,其中的蛋白质具有逆转录酶活性,以端粒酶中的RNA作为模板逆转录产生端粒DNA。



【10】基因组RNA

    

          RNA在某些RNA病毒中作为遗传物质。

      


【END】


        关于RNA分子的功能,可能还有一些,而且可能还有一些是目前科学家未知的。从以上10种RNA来看,足以说明RNA虽然褪去了光环,但却走向了神秘,让人捉摸不透。

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