rna的種類,發(fā)現(xiàn)和功能(編輯修改稿)
2025-07-25 08:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 體復(fù)制時由端粒酶外加重復(fù)單位到5′末端上,維持端粒一定長度,但體細胞隨著分化而逐漸失去端粒酶活性,原因是編碼催化亞基的基因表達受到阻遏。細胞繼續(xù)分裂將使端粒不斷縮短,短到一定程度即引起細胞生長停止或凋亡。生殖細胞中由于端粒酶的存在,端粒一直保持著一定的長度。端粒酶是一種含RNA 的逆轉(zhuǎn)錄酶,也是一種RNA 復(fù)合體,它以所含RNA 為模板合成DNA。RNA 模板的5′末端識別DNA 的3′末端堿基并相互配對,以RNA 為模板使DNA 鏈延伸,合成一個重復(fù)單位酶向前移動一個單位。端粒的3′單鏈末端也可回折作為引物合成其互補鏈,從而保證在DNA 半保留復(fù)制后,前導(dǎo)鏈5′RNA 引物被切除后不會導(dǎo)致整個染色體DNA 末端出現(xiàn)縮短的結(jié)果。5. RNA 對基因表達和細胞功能具有重要調(diào)節(jié)作用反義RNA 可以通過互補序列與特定的靶序列結(jié)合,結(jié)合位置包括mRNA 結(jié)合核糖體的SD 序列和起始密碼子AUG,從而抑制mRNA 的翻譯。RNA 干擾是由雙鏈RNA 介導(dǎo)的從而引起特異mRNA 的降解,抑制有關(guān)基因的表達的現(xiàn)象。這兩種基因表達的調(diào)節(jié)方式不僅有重大的理論意義,而且有廣闊的應(yīng)用前景。有的科學(xué)家試圖將反義RNA 的基因引入家畜和農(nóng)作物以獲得抗病毒的新品種,或利用反義RNA 抑制有害基因(如癌基因) 的表達。用RNA 干擾技術(shù)同樣可以抑制特異基因的表達,但在進行轉(zhuǎn)基因研究時,考慮的則是如何抑制細胞內(nèi)RNA 干擾了。大腸桿菌基因組編碼數(shù)種小分子RNA ,其中10S RNA 條帶由兩種大小相同而結(jié)構(gòu)功能迥然不同的10Sa 和10Sb RNA組成。10Sa RNA 共363 個核苷酸,其結(jié)構(gòu)很像tRNA ,3′端攜帶有丙氨酸,當大腸桿菌一些缺陷蛋白質(zhì)的翻譯到達C 端時,核糖體的P 位被10Sa RNA 占據(jù),把丙氨酸加在新生肽的生長點上,核糖體轉(zhuǎn)而把10Sa RNA 作為mRNA 繼續(xù)翻譯,譯出一個10 肽,到達UAA 而終止,成為具有11 個氨基酸殘基的標簽肽,該標簽肽即成為蛋白酶的攻擊目標,消除了潛在的有害多肽產(chǎn)物。10Sa RNA 因為兼有tRNA 和mRNA 的功能,稱為tmRNA。另外,紫細菌α亞群等20 種親緣關(guān)系較遠的真細菌和某些葉綠體都有tmRNA ,到目前為止,在古細菌、各種真核生物和線粒體中尚未發(fā)現(xiàn)tmRNA[4 ] 。細胞中需要運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)(運往分泌小泡、高爾基體、溶酶體、質(zhì)膜等) 在合成時都含有一段氨基酸序列,稱為信號肽,其位置可以在新生肽的N 端,也可位于多肽鏈的中部,功能都是引導(dǎo)多肽至不同的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。識別信號肽的是核蛋白體SRP ,由一分子7S RNA 和6 個不同的多肽分子組成。SRP 可識別新生肽鏈的信號肽部分并與之結(jié)合,引導(dǎo)此肽鏈至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上與SRP 受體結(jié)合(SRP 受體對7S RNA 有識別能力) ,肽鏈繼續(xù)合成,并進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)作進一步加工。SRP 被釋放到胞質(zhì)中可循環(huán)使用。6. RNA 在生物進化中起重要作用核酶可以自身切割、剪接,切割其它RNA ,合成肽鍵。體外實驗中,合成的RNA 分子已被證明可以進行其它相關(guān)的生物反應(yīng),例如可以合成核糖核苷酸,合成RNA 分子,將RNA 結(jié)合的一個氨基酸轉(zhuǎn)移到另一個氨基酸上形成二肽,其方式與tRNA 的作用相似。RNA 既是信息分子又是功能分子,表明最初的生化系統(tǒng)可能是以RNA 為核心的。但是折疊多肽的天然柔韌性與RNA 堿基配對的較大的剛性相比較,顯然蛋白質(zhì)的催化更有效。由RNA 催化向蛋白質(zhì)催化的轉(zhuǎn)變要求RNA 功能的根本變化,原RNA 基因組不再直接負責生化反應(yīng),而成為編碼分子,其主要功能是特化催化蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。目前還不清楚編碼分子是由核酶轉(zhuǎn)化來的,還是由核酶催化產(chǎn)生的。結(jié)果都是RNA 原基因組失去它們擅長的酶的功能,而選擇了它們并不非常適合的編碼功能,這種不適合來自2 OH 基團間接作用引起的RNA 磷酸二酯鍵的相對不穩(wěn)定性。因此,編碼功能向更穩(wěn)定的DNA 分子轉(zhuǎn)移幾乎是不可避免的,也不是難以實現(xiàn)的。核糖核苷酸還原產(chǎn)生的脫氧核糖核苷酸通過反轉(zhuǎn)錄酶催化的反應(yīng)被多聚化,摻入到RNA 原基因組的拷貝中。尿嘧啶被其甲基化衍生物胸腺嘧啶取代,使DNA 多核苷酸更加穩(wěn)定,而將DNA 雙鏈作為編碼分子使DNA 分子進一步穩(wěn)定,因其具有通過拷貝互補鏈來修補DNA 損傷的可能性。根據(jù)這種推測,最初的DNA 基因組由許多分散的分子組成,每一分子確定一種蛋
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