第三节 RNA的结构与功能

　　RNA在生命活动中的作用是与蛋白质一同负责基因的表达过程的调控。RNA的结构多种多样，其功能也各不相同。

　　一、信使RNA

　　mRNA的前体：mRNA的前体是不均一核RNA(hnRNA)，其分子量比成熟的mRNA大，经剪接生成成熟的mRNA，并移位到细胞质。

　　MRNA结构特点与功能：

　　1.5′-端加帽：在5ˊ-末端加上一个7-甲基鸟苷二磷酸基，而第1个核苷酸的2位碳也甲基化，形成7-甲基鸟苷三磷酸帽子结构，此结构可保护mRNA免受核酸酶从5ˊ揣的降解作用，并在翻译起中起重要作用。

　　2.3′-端加尾： mRNA的3端有200多个腺苷酸残基的尾巴，′其作用在于增加mRNA的稳定性和维持其翻译活性。

　　3.mRNA功能：把DNA的遗传信息携带到细胞质，并在那里作为蛋白质合成的模板，决定其合成的蛋白质中氨基酸顺序。

　　二、转运RNA

　　tRNA结构特点与功能：

　　1、含较多的稀有碱基：每一分子常含有7～15个稀有碱基，如双氢尿嘧啶(DHU)、假尿嘧啶(ψ)和甲基化的嘌呤等。

　　2、tRNA三叶草形二级结构：由70～90个核苷酸组成的小分子RNA，共有100多种，其结构均是线性多核苷酸链。有四臂(螺旋区)、三环和1个附加叉(可变环)。其中直接与氨基酸结合的螺旋区叫氨基酸臂，富含鸟嘌呤， 3ˊ-末端都是C-C-A-OH，在蛋白质生物合成时，氨基酸的羧基与3ˊ-未端羟基形成酯键相连。

　　3个环分别称DHU环、TψC环和反密码环。反密码环由7个核苷酸组成，3、4、5三个核苷酸组成反密码，在蛋白质生物合成时，反密码可与mRNA上的密码借碱基配对而结合，识别相应的密码。

　　3、tRNA的三级结构呈倒L型：一端为氨基酸臂，另一端为反密码子。L型的拐角处是DHU环和TψC环。

　　4、tRNA的功能：携带蛋白质合成所需的氨基酸，并按mRNA上的密码顺序“对号入座”地将其运转到mRNA分子上。

　　强调：DNA与RNA结构的不同点。

　　RNA由一条多核苷链组成。

　　各种RNA结构与其功能有密切联系。

　　各环的核苷酸序列差别较大，这是各种tRNA差异性所在。

　　三、核蛋白体RNA

　　rRNA是细胞内含量最多的RNA，占细胞总RNA的90%。

　　rRNA结构特点与功能：

　　1、原核生物含3种rRNA：

　　其中23S与5S rRNA存在于大亚基，16S存在于小亚基。

　　2、真核生物含有4种rRNA：

　　其中28S、5.8S和5S存在于大亚基，小亚基只含有18S一种。

　　3、rRNA茎样二级结构：

　　各种rRNA的碱基组成无一定比率，不同来源的rRNA的碱基组成差别很大。除5SrRNA外，其他的rRNA均含有少量稀有碱基，现已推测出各种rRNA的结构均为茎样结构。

　　4、rRNA功能：

　　rRNA与蛋白质结合形成的核蛋白体是细胞内蛋白质合成的场所。

　　四、核酶

　　1、核酶的提出：

　　1982年Thomas Cech从四膜虫rRNA前体的加工研究中首先发现rRNA前体本身具有自我催化作用。并提出核酶的概念后，现已发现多种核酶。

　　2、锤头核酶：

　　R.H.Symons发现某些病毒和类病毒等最简单核酶二级结构呈锤头状，于是提出了锤头核酶的概念。锤头核酶结构由3个茎和1～3个环组成，包括催化部分和底物部分。核酶中有13碱基构成保守的核苷酸序列。锤头核酶结构的发现促使人们设计并合成出许多种核酶，用以剪切破坏一些不害基因转录出的mRNA或其前体，试图在抗癌和抗病毒方面发挥作用。

　　小结：

　　1、 DNA结构特点与功能。

　　2、三种RNA结构特点与功能。

　　原核生物与真核生物都含有的rRNA是：5SrRNA

　　介绍：核酶的应用。