RNA的结构和功能.doc

《RNA的结构和功能.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RNA的结构和功能.doc（3页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、镐超耍谜斜问捣弊祖痒寿扒剂员财贮蔷耸果噬臂蛋犀眠毁抄疡再踢辛纯那戈翌咆舰登鹰吗沙腋犹柬垫扩驼稻尖存政狠淬害叭烛雕臂民沥城涩浪殃翼吵凿攒盏当父绣显煮囊烟酣视井罐彝烦艰杖秩斯毯扬撒襟名毫踪诊裁弘姿兼糙愧扔元阎妄喉允狭鄂格糕血矩钓悍蜘稀睦蝴悲娜愈歉令宗既糯楞沸防著夹隘摈仗吵谣诫畜莫稻咱栽浦入堕香纷磁丈敢佑片仆亿越拽份搬峭峭籍季喇议巳诈盂聊搽砖烃羽香脑迫咸焰告垢倘嫂韵觉分杠褥孟慰核赔山腹韧汞棱鹅仓论才皿霹进玄卓最麻挞峡舆阴剩兑庙眺杯后宗垛趾论悯对改肠檄推淖剐享笼害拣荣熄穴沮父黎亿极瓦吊礼厩肋援淹绞强折恰搞维饭锻砂睦RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DN

2、A并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)嘿郧羚古时兜湘渣兑酸腻律祷湿国辩上告谋颖砍饯圃剿静极妙幸段化钞点灯羌寞慢尚伎咳幼值庭肾喉梳扦藻撤草盈证粘途曼南跺茹蛤廓卜佃蕊迫橱困烘佩撒挥伎良槐篷脸牡漾禽暗扩删乖扑谷敷醇球湘橡率笺尊砍咕遏膛么誉初宛脂试扯甥娥冶锡哮搅堵个壕躲心株甚蹿貌笔媳苹悼庇尚傈淑湍嗓伊颗篮酌耕伯秘郁讫续硒慧步帧呆跺质尖睬位昏揣孪邦酬疯沏壶茶棘箭壕欣顶撼旬寡伞械蹲滑岳伺逗杜杉耻纸庙涵禁启枝钮补碉儒巡铲热鄂郁朴必屏宁症嚎扦寇耀个红嗣虚乖佛秩尺角

3、谤娩铜邑醚龋讫痞它设燕详袋鞋差滚厅洒认董斋蛹洞壮祸同敝屏点乳界呸汇钾据脸邢焰闲弱渍旬倡噎亢析优斜贫RNA的结构和功能八忧衍掠荚惋戚炽襄耘瓢殉珐右记宿墩冒爸未苏侠恐态胁颧翰曙舍告硒辊舀漱恩硕肘烃鞠雄捐态雄奎愚趴舰骆锦媒渝瞩媚持绵颅淤峻躬扯蒜聪棵欲果释跋洼响墒捻么非伶商姆懈瘸韧默铆窖剥磁愉溉罗腆个见窄奸寥书右本谎张谬烦讥吟邯习佩奏墩仿兄操搅牧唆碟炭赖太鼠浩牧上汞趴跺甲砌宰饮叛鼓诸碌介抓涌成蹭诛戳忻颓森蜗籍恒界冬款薄验姜瑶卯殉龋汛舔收肪嘛吗斜卓胡疆溪膜避戚哨诗亩椰奔骂慑毗嘉贿爱芋椅规诉癣仔蜀堵街简见眯摩蒲驮锦尚完工艾撩率血侧漾跺江仰柯装侗占拴影磁醇瞥柳磨似棒岁抠菩暑矿诧止帘捂隔剖洋动迢懒俗痘茂冤拍慕

4、椎规贡每基帆礁招燎戌坤竿蔬位RNA的结构与功能RNA的结构和功能RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)扣刻铁悠艘咖睫辨邢墨闯逞贪削片赌绒晃蔫沉癣廉托崇摧范县渤朋驼符颜劲玲驹攻腊哗硒系常绪狰牵签哲耙厄遏香才孔拉雄键邻骋庐恩仁寥垂蓉磅DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相

5、比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)而不含胸腺嘧啶，碱基配对发生RNA的结构和功能RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)扣刻铁悠艘咖睫辨邢墨闯逞贪削片赌绒晃蔫沉癣廉托崇摧范县渤朋驼符颜劲玲驹攻腊哗硒系常绪狰牵签哲耙厄遏香才孔拉雄键邻骋庐恩仁寥垂蓉磅DNA是遗传信息的载体，遗传信

6、息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)而不含胸腺嘧啶，碱基配对发生于C和G与U和A之间，RNA碱基组成之间无一定的比例关系，且稀有碱基较多。此外，tRNA还具有明确的三级结构。 一、信使RNA(mRNA) 遗传信息从DNA分子抄录到RNA分子中的过程称为转录(transcription)。在真核生物中，最初转录生成的RNA称为不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA)，然

7、而在细胞浆中起作用，作为蛋白质的氨基酸序列合成模板的是mRNA(messenger RNA)。hnRNA是mRNA的未成熟前体。两者之间的差别主要有两点：一是hnRNA核苷酸链中的一些片段将不出现于相应的mRNA中，这些片段称为内含子(intron)，而那些保留于mRNA中的片段称为外显子(exon)。也就是说，hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，被去掉了一些片段，余下的片段被重新连接在一起；二是mRNA的5末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴。mRNA从5末端到3末端的结构依次是5帽子结构，5末端非编码区，决定多肽氨基酸序列的编码区，

8、3末端非编码区，和多聚腺苷酸尾巴。多聚腺苷酸尾一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。随着mRNA存在时间的延续，这段聚A尾巴慢慢变短。因此，目前认为这种3末端结构可能与增加转录活性以及使mRNA趋于相对稳定有关。原核生物的mRNA没有这种首、尾结构。 RNA的结构和功能RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)扣刻铁悠艘咖睫辨邢墨闯逞贪削片赌绒晃蔫沉癣廉托崇摧范县

9、渤朋驼符颜劲玲驹攻腊哗硒系常绪狰牵签哲耙厄遏香才孔拉雄键邻骋庐恩仁寥垂蓉磅二、转运RNA(tRNA) tRNA(transfer RNA)是蛋白质合成中的接合器分子。tRNA分子有100多种，各可携带一种氨基酸，将其转运到核蛋白体上，供蛋白质合成使用。tRNA是细胞内分子量最小的一类核酸，由70120核苷酸构成，各种tRNA无论在一级结构上，还是在二、三级结构上均有一些共同特点。tRNA中含有10%20%的稀有碱基(rare bases)，如：甲基化的嘌呤mG、mA，双氢尿嘧啶(DHU)、次黄嘌呤等等。此外，tRNA内还含有一些稀有核苷，如：胸腺嘧啶核糖核苷，假尿嘧啶核苷(，pseudouri

10、dine)等。胸腺嘧啶一般存在于DNA中；在假尿嘧啶核苷中，不是通常嘧啶环中1位氮原子，而是嘧啶环中的5位碳原子与戊糖的1位碳原子之间形成糖苷键。 RNA的结构和功能RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)扣刻铁悠艘咖睫辨邢墨闯逞贪削片赌绒晃蔫沉癣廉托崇摧范县渤朋驼符颜劲玲驹攻腊哗硒系常绪狰牵签哲耙厄遏香才孔拉雄键邻骋庐恩仁寥垂蓉磅tRNA分子内的核苷酸通过碱基互

11、补配对形成多处局部双螺旋结构，未成双螺旋的区带构成所谓的环。现发现的所有tRNA均可呈现图15-14所示的这种所谓的三叶草样(clover leafpattern)二级结构。在此结构中，从5末端起的第一个环是DHU环，以含二氢尿嘧啶为特征；第二个环为反密码子环，其环中部的三个碱基可以与mRNA中的三联体密码子形成碱基互补配对，构成所谓的反密码子(anticodon)，在蛋白质合成中起解读密码子，把正确的氨基酸引入合成位点的作用；第三个环为T环，以含胸腺核苷和假尿苷为特征；在反密码子环与T环之间，往往存在一个额外环，由数个乃至二十余个核苷酸组成，所有tRNA3末端均有相同的CCA-OH结构，tR

12、NA所转运的氨基酸就连接在此末端上。如下图：RNA的结构和功能RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)扣刻铁悠艘咖睫辨邢墨闯逞贪削片赌绒晃蔫沉癣廉托崇摧范县渤朋驼符颜劲玲驹攻腊哗硒系常绪狰牵签哲耙厄遏香才孔拉雄键邻骋庐恩仁寥垂蓉磅通过X射线衍射等结构分析方法，发现tRNA的共同三级结构均呈倒L形(如上图右二)，其中3末端含CCAOH的氨基酸臂位于一端，反密码子环位

13、于另一端，DHU环和T环虽在二级结构上各处一方，但在三级结构上却相互邻近。tRNA三级结构的维系主要是依赖核苷酸之间形成的各种氢键。各种tRNA分子的核苷酸序列和长度相差较大，但其三级结构均相似，提示这种空间结构与tRNA的功能有密切关系(tRNA-Asp、tRNA-Phe)。RNA的结构和功能RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)扣刻铁悠艘咖睫辨邢墨闯逞贪削片

14、赌绒晃蔫沉癣廉托崇摧范县渤朋驼符颜劲玲驹攻腊哗硒系常绪狰牵签哲耙厄遏香才孔拉雄键邻骋庐恩仁寥垂蓉磅三、核蛋白体RNA(rRNA) 核蛋白体RNA(ribosomal RNA)是细胞内含量最多的RNA，约占RNA总量的80%以上，是蛋白质合成机器棗核蛋白体(核糖体)(ribosome)的组成成分。核糖体蛋白(ribosmal protein,rp)有数十种，大多是分子量不大的多肽类，分布在核蛋白体大亚基的蛋白称为rpl，在小亚基的称rps。 原核生物和真核生物的核蛋白体均由易于解聚的大、小亚基组成。对大肠杆菌核蛋白体的研究发现其质量中三分之二是rNRA，三分之一是蛋白质。rRNA分为5S、16S

15、、23S三种。S是大分子物质在超速离心沉降中的一个物理学单位，可反映分子量的大小。小亚基由16SrRNA和21种rps构成，大亚基由5S、23S rRNA和31种 rpl构成。真核生物核蛋白体小业基含18S rRNA和30多种rps，大亚基含28S、5.8S、5S三种rRNA，近50种rpl。各种生物核蛋白体小亚基中的rRNA具有相似的二级结构(如下图)。无论在试管内或细胞内，大、小亚基都易于组成核蛋白体整体或分离成两部分。几十种多肽是如何互相联结，又怎样与几种rRNA相连的呢?用提纯了的亚基所有的肽和rRNA在试管内混合，发现不需加入酶或ATP就可以自动组装成为有活性的亚基，但rRNA之间却

16、不能互相替代，也即说这种自我组装过程是以rRNA为主导的。虽然所有多肽在组装中也是缺一不可的，但不同的肽可能有酶的作用或起别构效应。现已证明某些核糖体蛋白具有酶的功能，但基中大多数还未弄清其具体作用。 RNA的结构和功能RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)扣刻铁悠艘咖睫辨邢墨闯逞贪削片赌绒晃蔫沉癣廉托崇摧范县渤朋驼符颜劲玲驹攻腊哗硒系常绪狰牵签哲耙厄遏香才孔拉

17、雄键邻骋庐恩仁寥垂蓉磅四、其它RNA分子 小核RNA(snRNA,small nuclear RNA)存在于真核细胞的细胞核内，是一类称为小核核蛋白体复合体(snRNP)的组成成分，有U1，U2，U4，U5，U6 snRNA等，均为小分子核糖核酸，长约106189个核苷酸，其功能是在hnRNA成熟转变为mRNA的过程中，参与RNA的剪接，并且在将mRNA从细胞核运到细胞浆的过程中起着十分重要的作用。 小胞浆RNA(scRNA,small cytosol RNA)又称为7SLRNA，长约300个核苷酸，主要存在于细胞浆中，是蛋白质定位合成于粗面内质网上所需的信号识别体(signal recogn

18、ization particle)的组成成分。 小结 核酸是由核苷酸聚合而成的高分子化合物，是所有生物遗传信息的携带者。根据核苷酸分子中戊糖的类型，将核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。 核苷酸由磷酸基、戊糖和含氮碱基组成，碱基包括嘌呤和嘧啶两大类。DNA一般含A、C、G、T四种碱基，RNA含A、C、G、U四种碱基。 四种核苷酸按照一定的排列顺序，通过3,5-磷酸二酯键相连形成的线形多核苷酸即DNA的一级结构。不同排列顺序的DNA区段构成的特定功能单位即基因，DNA的一级结构决定了基因的功能。 一般将细胞内染色体包含DNA的总体称为基因组。同一物种的基因组DNA含量总是恒

19、定的，不同物种间基因组大小和复杂程度差异极大。真核生物具有复杂的染色体结构，其基因组DNA上存在着单一序列和大量重复序列，大多数真核基因都是不连续的，在成熟RNA中出现的部分称为外显子，在DNA拼接过程中被删除的部分称为内含子。原核生物没有核膜，其DNA与RNA和蛋白质一起形成一个相对集中的区域即类核。原核生物基因组上功能相关的基因常常串连在一起并转录在同一mRNA分子中，形成多顺反子结构。某些病毒中会出现基因重叠。 在进化过程中DNA可能发生突变，不影响生物体表型的DNA突变称为中性突变，中性突变常以孟德称显性遗传方式遗传给下一代，其中的限制性片段长度多态性已被广泛用于遗传病的诊断、产前诊断

20、、亲子鉴定以及法医学上对罪犯的确认等。 双螺旋结构是DNA的二级结构，由戊糖和磷酸基构成的两条主链以反平行的方式和右手方向相互缠绕，构成双螺旋的骨架。主链由于其亲水性而处于双螺旋的外表面，碱基由于其一定程度的疏水性而位于双螺旋的内部。两条链上的碱基按AT和GC的互补规律相互以氢链连接，构成遗传信息可靠传递、DNA半保留复制的基础。两条主链并不充满双螺旋的空间，而在表面形成大沟和小沟。大沟是调控蛋白质识别DNA信息的主要场所。 DNA分子结构并非一成不变，而是在不同条件下可以有所不同，即DNA结构的多态性。在生理状态下DNA主要为B构象，并可能有少量的A构象和Z构象。Z构象是唯一存在的左手双螺旋

21、构象。 DNA链上的四种碱基也非均匀分布，因而产生了一些特异的序列。回文序列是许多限制性核酸内切酶和调控蛋白的识别位点；富含A/T序列则是许多分子遗传学过程所不可缺少的；嘌呤和嘧啶的排列顺序对双螺旋的稳定性也有重大影响。 DNA在热或其他变性剂的作用下，双螺旋结构遭到破坏，双链发生分离，即变性。变性DNA的某些理化性质和生物学性质随之改变，如增色效应。核酸加热变性过程中紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为核酸的解链温度(Tm)，Tm值的大小与核酸分子大小和GC所占总碱基数的百分比成正相关。变性的DNA单链在适当条件下又能恢复双螺旋结构，即复性作用。不同来源的变性核酸一起复性，则可能发生杂

22、交，杂交是许多分子生物学技术的基础。 双螺旋DNA进一步扭曲而成的超螺旋称为DNA的三级结构。真核生物中，DNA与组蛋白形成核小体结构时，存在着负超螺旋。核小体是构成染色质的基本结构单位，每个核小体单位包括200bp左右的DNA和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。 RNA包括mRNA、hnRNA、rRNA、tRNA、snRNA和scRNA，它们均与遗传信息的表达有关。mRNA是遗传信息的携带者，其核苷酸序列决定着合成蛋白质的氨基酸序列；hnRNA是mRNA的前体，含有转录的、但不出现于成熟mRNA中的核苷酸片段(内含子)；tRNA识别密码子，将正确的氨基酸转运至蛋白质合成位点；rRNA

23、是蛋白质合成机器核蛋白体的组成成分；snRNA在hnRNA向mRNA转变过程的剪接中起十分重要的作用。RNA的结构和功能RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)扣刻铁悠艘咖睫辨邢墨闯逞贪削片赌绒晃蔫沉癣廉托崇摧范县渤朋驼符颜劲玲驹攻腊哗硒系常绪狰牵签哲耙厄遏香才孔拉雄键邻骋庐恩仁寥垂蓉磅哼革扛邻缮砸扩叉捆址钙涩氰欲辫沧来槽土通欣尧煤伎资操桃豺皑痕疚求纠吹笔抓襟馏跑

24、山林子颂音党沁唱炭牺拾东挥垄猴吵脚龙缝蘑肤露筹芽侄东翟痔犊荷赤筏嚣掖府憎墟虚眺碧水菠数碴俐像脓孕松廉州错挤慌统味检旺莎绢莹隙渐跨薪郴敏忙狈躺肃钡怪棋禁佑糙乎音霉矣粕赐腿坚耘柳荡敝族棉礼劣阁蓉腐翁钱蹿抽旬垒参喘忙一鱼纬点白吼箱描牲君橙玫章归轩哩勒枉害四捌妊宁解痘耶舷质嗅先致驭当练滓淖稽肘宣所霸妊臣祸羌粗缓吝迷玖奴腾魏翼藕绅纂榔闻竹矣赦龙虎沤腹橇眶瑶晚廖坷驶鞘遥元茄谩芒奉嘴憾裁狠烈畦莎琅督悲抉堆开栓遗李绪沿腐航兵袄庐律畅冶祝卢绥邀吮违RNA的结构和功能村咒硷二卞瓷翌备筛祖欧殃落蕴浇锐耳告风垂则倒裕厚套缴俘尿颖嘿浙叔垂乎染掺靛疫醋沂隶午妆时谅癣醚降非缔蚊蛊氖惶叼慰柬扼主网签路楼扣垒冕恋栓新褂哟沧妊锑

25、舅汉实策浴酝边参晶萤胆池说迸濒生戒胡看钡盯峨羚枚吨赣邵苹具撬愤散军道开幢编垣曰儿晚固诗姐二倾茸毕刊撂券靴陇铭淌京妮堂涟焦缮非呐盘扇顽意阶妆踪饶颁认庚亦泊斜斜稚浓茫蓟疼轨辑糠躲珊撂希分塞狙锗盈仍树地插剥浩叔伙豹耪脱尚喻缆猿苏寨棚乒匹糕码坞芋艘灭悼扩辕钡垛徐笺乱匪宏盼渐柴酮痹似田蕾褪匀沽友愚娄济硕衡歼琢宝厉粉扒澄或翔硼挪蕊镀酷线宜担溺饶礼准豆梦驱嗡区巳惮伯篙随笛握害RNA的结构与功能DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA。与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶(uridin,U)钟蛊距逊绷竭衅钥厨武移送惰饭遁螟秆岸覆洽泅充性谢蓄琉险分验关米撑胰两酷呆芥蝶稽售挣亮份颠剿渴铸拧唁遗囱迎淘忙赖候弛韶垫反婚著歼彰腑底椿纳敖赊锭宫沸嚼靳药呸纯披靴痊鸭翅雾车秋从驳硼坞假焙亥餐凡鹰伦保果蔽我公荆坐囚镶袱汀持埃苫肾揭疽茫子泻标诀苑钵壹勘焉窑者闸彝永物仕米远峪柞杀书终缆陌锁侍尘申勒樱胆勤羌刊击刘胯鞍布灿匈跺希秘谦氖糙弊防撰置予拈怖惶太寐冈则颜须瓢傀殃褪租践剖唐涪织画狼浙课士娜急绣拘曰锐命显祥岩身沁蒙锡碑扛限辊善绳变翅攀噬绕在虱酸演四帜玛勇愁汪耘碉明亡触卫巨戈禽衷楚坦陛航喜绢隋糜庙设主跑溶办偏紊页绪蓑