RNA漫谈

从其他学科跳进分子生物学学科后,发现以前生物学课本里面的教材好落后,只知道mRNA、tRNA、rRNA,但是相关的概念也早已遗忘殆尽了,只好硬着头皮,再好好补补这方面的知识了。

20世纪40年代初,人们就知道除了脱氧核糖核酸(DNA)之外,还有另一种核酸,核糖核酸(RNA)。在明确DNA含有基本的遗传信息后,人们在很长一段时间内对于遗传信息的表达方式仍旧一无所知。到了20世纪60年代,蛋白质被发现是在细胞质内的核糖体上组装,这一重要发现表明在核内染色体与核外核糖体之间必然存在一个“桥梁”。遗传信息究竟是怎样被转移到细胞质中的? 其实主要的运作系统,就是我们最早学习的mRNA, tRNA和rRNA。

  RNA里面的三驾马车—mRNA、rRNA、tRNA

mRNA——1961年,Jacob和Monod提出了信使RNA(mRNA)假说,认为细胞内存在一种特殊的RNA与DNA上基因序列互补,在核内合成并被运输到细胞质为蛋白合成提供模板;而当一种蛋白质合成结束后,它的mRNA将离开核糖体,为其它mRNA让路。这一假说很快得到了实验证实,由此得出了高中生物书中理科生们熟知的中心法则。  

rRNA——蛋白质合成的过程中,除了mRNA作为蛋白质合成的“图纸”,细胞中含量最大的RNA,核糖体RNA(rRNA),其是组成核糖体的主要成分,核糖体是合成蛋白质的工厂。在大肠杆菌中,rRNA量占细胞总RNA量的75%~85%,而tRNA占15%,mRNA仅占3~5%。 rRNA与多种蛋白结合形成蛋白质的加工“工厂”——核糖体。

tRNA——而“工人”就是折叠成三叶草形的转运RNA(tRNA),“工人”们一面识别mRNA上的密码子,一面搬运来相应的氨基酸连接在一起合成多肽。它们把氨基酸搬运到核糖体上,tRNA能根据mRNA的遗传密码,依次准确地将它携带的氨基酸,掺入正在合成的肽链中,实现肽链的延伸。

剩下的RNA

人类基因组中有约30亿个碱基,大约只有2%可以编码蛋白(coding region),剩下大多数都被转录成了RNA。基因组技术的发展使得我们对基因组的理解有了很大的进步,细胞中大量的非编码RNA被发现,非编码RNA虽然不编码蛋白质,但是以调控分子等多种身份参与了重大生命活动的各个层次。下面是整理的一张示意图,可以更好地帮助大家了解各种RNA的功能。(仅展示较常接触到的大部分类型的RNA)

1

lncRNA(Long non-coding RNA,长链非编码RNA):长度大于 200个核苷酸的非编码RNA,参与细胞内多种过程调控。

miRNA(MicroRNA):长度约为20-24个核苷酸的小RNA,参与转录后基因表达调控。

siRNA(Small interfering RNA,小干扰RNA):长度约20-25个核苷酸的双股RNA,主要参与RNA干扰(RNAi)现象,以带有专一性的方式调节基因的表达。

snRNA (smallnuclearRNA,小核RNA):长度约为100-215个核苷酸,是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体(spliceosome)的主要成分,参与mRNA前体的加工过程。

scRNA(small cytoplasmic RNA,细胞质小RNA):主要位于细胞质内,主要功能是识别信号肽,参与蛋白质的合成和运输。

ceRNA(competing endogenous RNAs):是具有miRNA结合位点,能够竞争性结合miRNA,抑制miRNA对靶基因调控的一类RNA。

ceRNA理论认为,mRNA、假基因、lncRNA、circRNA等均可能通过miRNA反应元(MRE)竞争性结合miRNA,从而抑制miRNA对靶向mRNA的负调控。ceRNA从全新的角度解释转录体如何构建基因表达调控网络。

端粒酶RNA(Telomerase RNA Component,TERC):是端粒酶的一个组成部分。由端粒酶RNA基因(TERC)编码。


有关RNA的研究历史,这个网站有详细的介绍:

https://www.phd-rna-biology.at/rna-history/

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,222评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,455评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,720评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,568评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,696评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,879评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,028评论 3 409
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,773评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,220评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,550评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,697评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,360评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,002评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,782评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,010评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,433评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,587评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • 摘要 RNA测序(RNA-seq)在过往十年里逐渐成为全转录组水平分析差异基因表达和研究mRNA差异剪接必不可少的...
    生信宝典阅读 9,178评论 3 28
  • 前言 这一部分的内容主要涉及单细胞测序,空间转录组,新生RNA测序,翻译组,RNA-RNA之间相互作用,RNA-蛋...
    天道昭然阅读 3,975评论 1 6
  • 前言 这一部分的内容主要涉及单细胞测序,空间转录组,新生RNA测序,翻译组,RNA-RNA之间相互作用,RNA-蛋...
    小白要变大神阅读 1,995评论 0 4
  • 核酸(nucleic acid)在生物界中堪称主宰,是一类非常重要的生物大分子,它在生物的繁衍、发育、维持、衰老和...
    xiaosine阅读 6,585评论 1 10
  • 氨基酸是蛋白质的基本结构单位,参与合成蛋白质的氨基酸有20种,可作为原料在核糖体工厂通过肽键连接形成多肽链,都有密...
    官敏慧阅读 5,642评论 0 7