当前课程知识点:普通生物学 > 第二章 分子生物学基础 > 第一节 遗传的分子基础 > 2.1.6 RNA的分子构成与功能
可以携带
RNA的分子结构和DNA非常类似
它们都是由核苷酸
经磷酸二酯键缩合
而形成的长链分子
和DNA不同RNA是单链分子
其中的五碳糖是核糖
而不是DNA中的脱氧核糖
此外就像我们前面已经提及的
RNA中实际上没有胸腺嘧啶T
而是由尿嘧啶U
和腺嘌呤A进行互补配对
也就说是AU配对而不是AT配对
RNA主要分三种 mRNA或者叫信使RNA
主要用于编码蛋白质
rRNA或者叫核糖体RNA
主要是用于组成蛋白质翻译的核糖体
以及tRNA转运RNA
可以携带不同的氨基酸
到核糖体上进行蛋白的翻译
正是因为RNA是一个单链的分子
所以RNA在空间结构上
比DNA具有更多的自由度
它们往往可以形成非常复杂的
分子内的碱基互补配对
就如图中所示的颈环结构
很遗憾到目前为止
我们对RNA如何形成这些分子内结构
以及给你一个RNA
我们是不是能够去预测它形成什么样的结构
依然知道的非常少
这也是科研的一个热点
在接下来我们将分别讲解一下
下面三种RNA的特点和功能
真核生物mRNA在它的的5’端
形成特殊的帽子结构
3’端带有不同长度的poly A尾巴
长度通常为20到200个A
5’端的帽子和3’端的poly A
都有助于RNA的稳定
以及防止核酸酶对RNA的降解
除了编码蛋白质的部分外
真核mRNA还包含
两个非编码的调控区域
分别位于5’端和3’端
被称为5’和3’端的
UTR(Untranslated Regions)即非翻译区
此外
位于mRNA内的核苷酸
也会被发生甲基化
核糖体RNA即rRNA
是细胞内最为丰富的RNA
它占有细胞总RNA的80%以上
它们是核糖体的主要结构成分
rRNA的主要功能包括
第一具有肽酰转移酶活性
它可以催化多肽链
和氨基酸之间的聚合反应
第二它为tRNA提供了结合位点
使得带有氨基酸的氨酰tRNA
可以准确无误的定位到核糖体上
第三 为参与蛋白质合成的
其它的众多的蛋白因子提供了结合位点
第四在蛋白质合成时
参与了mRNA的选择性结合
以及在肽链延伸过程中和mRNA之间的相互结合
真核生物与原核生物的核糖体
在结构和组成上具有相似性
都是由大小两个亚基组成
但是每个亚基的大小是不一样的
核糖体亚基的大小
是用沉降系数S来表示
原核生物的核糖体为70S
是由50S和30S两个亚基构成
其中50S大亚基
包括了23S rRNA和31个不同的蛋白成分
30S的小亚基是由16S 5SrRNA
以及21个蛋白所组成
在真核生物中
完整的核糖体大小为80S
分为60S和40S两个大小亚基
60S亚基中包括28S
5.8S和5S rRNA
以及45个蛋白成分
40S亚基由18S rRNA
和33个不同的蛋白所组成
tRNA它的作用主要在于
携带一个特定的氨基酸
到核糖体上进行蛋白质的合成
为此tRNA具有两个重要的部位
一个是氨基酸结合部位
位于tRNA的3’端
另一个是mRNA的结合部位
也就是anticodon
或者叫反义密码子
可以识别mRNA上的密码子
tRNA的结构比较简单
形成如图中所示的三叶草结构
tRNA中包括一些稀有的核苷酸
如二氢尿嘧啶核苷酸
以及假尿嘧啶核苷酸
每一个tRNA
都是依靠反义密码子
和有义密码子的配对
来决定其结合的位置
接下来我们会发现在生物中
其实一共有61个有义密码子
那么如果一一对应的话
理论上我们也需要61个tRNA分子
然而人们通过对
原核和真核细胞的研究都发现
实际上细胞体内
只存在大约30种
带有反义密码子的tRNA
那么问题来了
这30种的tRNA是怎么样
去识别61个有义密码子呢
Crick也就是我们前面提的好多次的
阐述了这个DNA双螺旋结构的家伙
它在1966年提出了一个学说
也称作摆动假说或叫wobble hypothesis
这个假说认为
当tRNA的反义密码子
与mRNA的密码子
相配对时
前两个碱基
必须要严格的遵守碱基互补配对原则
但第三对碱基
实际上具有一定的自由度可以“摆动”
从而使得不同的密码子
可以被相同的tRNA所识别
摆动假说也称为三中读二
总的来说三种RNA都在蛋白质的
合成过程中发挥了非常重要的作用
mRNA从DNA中获得了遗传信息
作为蛋白质翻译的蓝图
而tRNA作为运输者
它将运输蛋白质翻译过程中所需的氨基酸
将这些原料
按照mRNA蓝图上的设计
运输到蛋白质合成工厂中
而核糖体RNA(rRNA)
则是蛋白质合成工厂中的生产者
它依据mRNA提供的图纸
将tRNA输送的原料组装合成
最后能够执行功能的蛋白质
-绪论
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-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
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-第三节 真核细胞的结构
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-第四节 细胞的能量代谢
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-第五节 细胞的分裂与分化
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-第一节 遗传的分子基础
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-第二节 基因的表达调控
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-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第一节 高等植物体的细胞与组织
-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
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-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
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-第三节 呼吸系统--作业
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-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统
-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
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