核糖核酸
核糖核酸酶a结构式

核糖核酸酶a结构式核糖核酸酶A(RNase A)是一种酶,它能够催化RNA的水解反应。
RNase A是一种小分子酶,分子量为13.7 kDa,由124个氨基酸残基组成。
RNase A的结构非常稳定,具有四个二硫键,这些二硫键使其能够在高温和高pH值下保持其稳定性。
RNase A的结构是由一个单一的多肽链组成的,它包含了8个α-螺旋和3个β-折叠。
这些结构元素通过氢键和疏水作用相互作用,形成了一个紧密的三维结构。
RNase A的活性位点位于其结构的中心,由三个氨基酸残基组成:His12、Lys41和His119。
这些氨基酸残基能够与RNA的磷酸基团相互作用,从而使RNA分子断裂。
RNase A的催化机制是通过碱催化机制实现的。
在催化过程中,His12和His119残基会形成一个碱性催化中心,吸引RNA的磷酸基团。
然后,Lys41残基会与RNA的磷酸基团形成一个酸性催化中心,从而使RNA分子断裂。
这个过程中,RNase A的结构非常重要,因为它能够将RNA分子定位到正确的位置,从而使催化反应发生。
RNase A的应用非常广泛。
它可以用于RNA的纯化和分析,也可以用于治疗某些疾病。
例如,RNase A可以用于治疗肿瘤,因为它能够破坏肿瘤细胞中的RNA分子,从而抑制肿瘤的生长。
此外,RNase A还可以用于治疗病毒感染,因为它能够破坏病毒RNA分子,从而抑制病毒的生长。
总之,RNase A是一种非常重要的酶,它能够催化RNA的水解反应。
RNase A的结构非常稳定,具有四个二硫键,这些二硫键使其能够在高温和高pH值下保持其稳定性。
RNase A的催化机制是通过碱催化机制实现的,它能够将RNA分子定位到正确的位置,从而使催化反应发生。
RNase A的应用非常广泛,可以用于RNA的纯化和分析,也可以用于治疗某些疾病。
核糖核酸药的功能主治

核糖核酸药的功能主治1. 什么是核糖核酸药?核糖核酸药(RNA drugs)是一类利用人体内核糖核酸(RNA)分子作为药物靶点的药物。
与传统的药物相比,核糖核酸药具有独特的机制和优势。
它们可以通过调控基因表达来干预疾病的发生和发展,具有较高的选择性和针对性,且作用于特定的生物过程。
核糖核酸药是一种前沿的生物医学研究领域,对人类疾病的治疗有着巨大的潜力。
2. 核糖核酸药的功能核糖核酸药以其特殊的机制和性质,具有多种功能和主治:2.1 靶向基因治疗核糖核酸药可以通过靶向特定的基因来治疗与之相关的疾病。
通过干扰或增强特定基因的表达,核糖核酸药可以调节细胞功能,从而治疗疾病。
例如,基于核酸药物的基因编辑技术CRISPR-Cas9能够精确地修饰细胞基因组,为基因疾病的治疗提供了新的途径。
2.2 抑制蛋白质合成核糖核酸药可以通过抑制蛋白质的合成来控制病理过程。
蛋白质是细胞内重要的功能分子,许多疾病的发生和发展与蛋白质异常表达有关。
核糖核酸药通过特异性地靶向和抑制特定蛋白质的合成过程,从而改变细胞功能和病理过程,达到治疗的目的。
2.3 调控免疫功能核糖核酸药可以调控免疫功能,用于治疗免疫系统相关的疾病。
通过靶向调控免疫反应的关键分子和信号通路,核糖核酸药可以增强或抑制免疫系统的功能。
这对于治疗自身免疫性疾病、感染性疾病和肿瘤等具有重要意义。
2.4 用于疾病诊断核糖核酸药在疾病诊断方面也有潜在的应用价值。
通过利用核糖核酸的特性,可以开发出高灵敏度和高特异性的分子诊断方法。
核糖核酸药可以作为一种靶向探针,用于检测特定基因突变、RNA表达水平等,为疾病的早期筛查和诊断提供可靠的工具。
3. 核糖核酸药的临床应用核糖核酸药作为一种前沿的生物医学技术,目前正在积极开展临床研究和应用。
已经有一些核糖核酸药物进入了临床试验阶段,取得了一定的临床效果。
例如,基于mRNA技术的COVID-19疫苗在全球范围内进行了广泛的应用,为控制新冠病毒传播提供了有力支持。
7种微小核糖核酸检测原理

7种微小核糖核酸检测原理微小核糖核酸(miRNA)是一类长度约为18-25个核苷酸的非编码单链RNA分子,广泛存在于真核生物的细胞内,并参与调控基因表达。
miRNA的异常表达与多种疾病的发生和发展密切相关,因此对miRNA 进行检测具有重要的临床应用价值。
目前,已经发展出多种检测miRNA的方法,下面将介绍其中的7种微小核糖核酸检测原理。
1. 荧光探针法:荧光探针法是一种常用的miRNA检测方法。
该方法基于miRNA与特异性荧光标记的探针发生结合,并通过测量荧光信号的强度来判断miRNA的存在与否。
当miRNA与探针结合时,探针的荧光信号被猝灭,从而可以快速准确地检测miRNA的表达水平。
2. 实时荧光定量PCR法:实时荧光定量PCR法是一种高灵敏度、高特异性的miRNA检测方法。
该方法利用逆转录酶将miRNA转录为相应的cDNA,然后通过PCR扩增miRNA的cDNA,并使用荧光标记的探针实时监测扩增过程。
根据荧光信号的增加来判断miRNA的表达水平。
3. Northern blot法:Northern blot法是一种传统的miRNA检测方法。
该方法通过电泳分离miRNA,并使用特异性探针与目标miRNA发生杂交,然后通过放射性或荧光信号来检测miRNA的存在与否。
尽管该方法操作复杂且耗时,但具有高度特异性和灵敏度,适用于检测低表达的miRNA。
4. 基于质谱的miRNA检测方法:基于质谱的miRNA检测方法利用质谱仪对miRNA进行直接检测。
该方法可以实现高通量、高灵敏度的miRNA检测,但需要复杂的样品前处理和仪器设备,因此应用较为有限。
5. 基于测序的miRNA检测方法:基于测序的miRNA检测方法利用高通量测序技术对miRNA进行全面的检测。
该方法可以检测所有已知的miRNA和新发现的miRNA,具有高度特异性和灵敏度。
然而,该方法对样本的要求较高,且数据分析较为复杂。
6. 化学修饰法:化学修饰法通过对miRNA进行化学修饰,使其与荧光探针或其他分子发生结合,并通过测量荧光信号或其他信号来检测miRNA的存在与否。
酵母核糖核酸的提取及测定

酵母核糖核酸的提取及测定酵母核糖核酸的提取及测定⼀、实验背景及⽬的核糖核酸(RNA)和它的降解物核苷酸、核苷及其衍⽣物在⽣物化学、医药、⾷品添加剂、农业等领域有着⼴泛的应⽤。
⽐如能够促进作物的⽣长,在⽔稻、⼩麦、柑橘及多种蔬菜⽣产中应⽤,取得了明显的增产效果。
像鸟苷酸(GMP)和肌苷酸(IMP)还是强⼒助鲜剂,胞苷酸(CMP)和尿苷酸(UMP)可作为⽣产治疗癌症、肝炎及冠⼼病等药物的原料。
⽽利⽤微⽣物资源提取氨基酸、核苷酸等⽣物⼩分⼦,具有成本低、⾮化学合成、⽆毒、⽆害的特点。
[1] 随着啤酒等发酵⾏业的快速发展,产⽣了相应的⼤量发酵副产物,如何利⽤这些副产物,既做到不污染环境,还能产⽣良好的经济效益,⼀直是研究的热点。
⽽啤酒废酵母中RNA 含量达6%~8%,是⽣产RNA的较好原料,此外,抽提后的菌体蛋⽩质(占⼲菌体的50%)还具有很⾼的利⽤价值。
所以利⽤啤酒废酵母⽣产RNA形成了⾮常有益的产业链。
[2] 本实验⽬的就是学习从酵母中提取RNA的⽅法并掌握其测定⼿段。
⼆、实验原理微⽣物是⼯.业上⼤量⽣产核酸的原料,其中以酵母最为理想,酵母核酸中主要是RMA (2.67~10.0%),DNA很少(0.03~0.516%),菌体容易收集,RMA也易于分离。
RMA提制过程是先使RNA从细胞中释放,并使它和蛋⽩质分离,然后将菌体除去,再根据RNA等电点在pH2. 0~2.5的特点,将体系pH调⾄其等电点,使之沉淀,进⾏离⼼收集。
提取RNA的⽅法很多,在⼯业⽣产上常⽤的是稀碱法和浓盐法。
稀碱法利⽤碱使细菌细胞壁⽔解,使RNA释放出来,浓盐法是在加热条件下,利⽤⾼浓度的盐改变细胞膜的通透性,使RNA释放出来,RNA 钠盐易溶于⽔,在含盐的菌体溶液中,RVA 有较⾼的溶解度。
⼆者均通过控制温度使蛋⽩质变性沉淀,通过离⼼将RNA及蛋⽩质和酵母菌体分离,进⽽在等电点沉淀RNA,从⽽达到提取⽬的。
本实验采⽤浓盐法(10% NaCl),是⾷品医药卫⽣领域制备RNA 制剂的经典⽅案。
核糖核酸酶P

相关技术
申请专利号: CN.6 专利申请日 :1994.10.19 名称 :一种由核糖核酸连续酶水解制5'一核苷酸的方法 公开(公告)号: CN 公开(公告)日: 1996.04.24 类别 :化学;冶金 申请(专利权):中国科学院大连化学物理研究所 :辽宁省大连市中山路161号 发明(设计)人:邵晶平;郭春香;刘宇新;郭和天 专利代理机构:中国科学院沈阳专利事务所 代理人:张晨
在之后的研究中陆续发现,细菌和真核的RNase P RNA有相同的起源祖先,但是却沿着不同的进化道路有了 分化:真核的RNase P RNA在没有蛋白的存在的时候是不具有催化功能的,细菌的RNA则相反——没有蛋白也同样 可以催化底物。
通过比较这两种不同的RNA,研究人员逐渐清楚了解了这个RNA和蛋白结合世界的转换,他们发现虽然真核生 物RNAs不能单独催化底物,但是即使在没有蛋白的存在下,也可以折叠成有功能的形式,并结合到tRNA上去。
真核生物的基因是由遗传信息部分和非遗传信息部分组成的。在两者都被转录成前体mRNA(信使RNA)后, 除去非信息部分,成为只含有信息部分的成熟mRNA,最后,在成熟的mRNA基础上合成蛋白质。rRNA的情况也是如 此,基因中包括非信息部分在内,先合成前体rRNA,然后除去非信息部分,成为成熟的rRNA。
切赫的努力目标是找出从前体去除非信息部分并且使前体成为成熟体的那个酶。
研究
应用人胎肝细胞研究核糖核酸酶P的M1-RNA
研究抗组织相容性复合物(MHC)Ⅱ类分子转录激活因子(CⅡTA)核糖核酸酶P(RNaseP)抑制肝细胞表面MHCⅡ 分子的表达。
方法 :M1—RNA是RNaseP的催化活性单位,设计并克隆针对CⅡTA第629位点的M1—RNA(M1—629—GS)及其 对应的CⅡTA靶序列,分别插入腺相关病毒载体psNAV(psNAV—M1—629—GS)及pGEM—7zf(+)载体(pGEM—629), 进行体外转录和切割反应鉴定其活性。通过纳米载体介导psNAVM1—629—Gs稳定转染人胎肝细胞,流式细胞术检 测MHCⅡ类抗原表达,逆转录聚合酶链反应检测CⅡTA mRNA水平。
核糖核酸

注射用核糖核酸Ⅱ生产企业:吉林敖东药业集团延吉股份有限公司批准文号:国药准字H22020007规格:10mg、50mg、100mg适应症:免疫调节药。
适用于胰腺癌、肝癌、胃癌、肺癌、乳腺癌、软组织肉瘤及其它癌症的辅助治疗,对乙型肝炎的辅助治疗有较好的效果。
本品亦可用于其他免疫机能低下引起的各种疾病。
医保情况:湖北省医保乙类目录品种中标价格:湖北省10mg—18元50mg—67元100mg—91.3元市场情况:核糖核酸具有提高机体细胞免疫功能和抑瘤作用。
对乙型肝炎的辅助治疗有较好的效果。
亦可用于其它免疫机能低下引起的各种疾病。
2008年核糖核酸占肝病用药物的市场份额为3.58%,近几年销售额走势较为稳定。
注射用核糖核酸Ⅱ为吉林敖东药业集团延吉股份有限公司的独家品种,商品名为BP素\延比尔,2008年市场份额达到98.27%。
厂家商品名剂型规格市场份额2008年增长率2006年2007年2008年吉林敖东药业集团延吉股份有限公司BP素10mg,50mg,100mg粉针83.27% 95.14% 98.27% 24.10%产品优势:核糖核酸Ⅱ为吉林敖东药业集团延吉股份有限公司的独家品种,相对于市场上同类竞品胸腺肽类制剂,批文数量多达383多条,不受医院一品两规的限制,且利润空间大!注射用核糖核酸Ⅱ在肝药类,肝硬化最有效的治疗是肝移植手术,但由于种种原因,移植手术并不能普及,而大部分药物只能对肝硬化所出现的并发症有治疗或控制,这些药物多为肝病辅助治疗药物,例如:免疫核糖核酸,多烯磷脂酰胆碱等。
2006-2008年肝病类药物主要品种市场份额变化排名产品06份额07份额08份额07年增长率08年增长率1 多烯磷脂酰胆碱 6.58% 7.66% 8.50% 88.61% 45.00%3 恩替卡韦 3.02% 6.36% 7.26% 241.71% 49.27%4 拉米夫定8.68% 7.48% 6.12% 39.51% 6.97%5 复方甘草甜素 6.22% 5.60% 5.75% 45.78% 34.31%6 聚乙二醇干扰素α-2a 4.47% 6.11% 5.67% 121.42% 21.30%7 L--鸟氨酸/L-门冬氨酸 3.23% 4.77% 5.66% 139.39% 54.94%8 苦参素 4.12% 5.42% 5.42% 112.96% 30.84%9 重组人干扰素α-2b 5.32% 4.77% 4.43% 45.24% 21.33%10 甲硫氨酸维B1 0.50% 2.45% 3.87% 689.10% 105.89%11 核糖核酸 4.54% 3.89% 3.58% 39.08% 20.13%12 硫普罗宁 6.35% 2.99% 3.57% -23.76% 56.16%13 利肝能 3.50% 3.58% 3.48% 65.74%14 腺苷蛋氨酸 3.50% 3.25% 3.40% 50.34% 36.68%15 甘草酸二铵 4.65% 3.32% 2.83% 15.76% 11.66%16 异甘草酸镁0.26% 1.40% 2.58% 770.22% 141.85%17 复方甘草酸单铵 1.48% 2.08% 2.49% 128.03% 56.79%18 替比夫定0.00% 0.54% 2.39% - 482.06%19 苦参碱 4.17% 3.31% 2.09% 28.54% -17.37%20 水飞蓟宾(西利马林) 2.78% 1.89% 1.89% 10.42% 30.31% 资料来源:SFDA南方医药经济研究所分析:从上表可以看出,2008年大部分药品增长率同2007年相比都有所下降。
核糖核酸的基本单位
核糖核酸的基本单位细胞组成的一部分——核糖核酸细胞是生物最基本的生命载体,任何的生物都是由此构成的。
细胞的组成成分之一是核糖核酸(Nucleic Acids),这是生物最重要的化学物质之一,也是细胞功能和活动的根本。
核糖核酸是一种由脱氧核糖-脱氧腺苷-脱氧胞苷三种碱基连接而成,由于它组成碱基的不同,所以可以分为两类:DNA(deoxyribonucleic acid)和RNA(ribonucleic acid)两类,最重要的一个特点就是它是传递基因继承信息的媒介物质。
DNA是一个双螺旋结构,更好的让它们连接和融合。
它在两个碱基的基础上,再连接次糖环,构成一个三价碱基。
次糖环是不同的,DNA和RNA也就不一样了。
DNA有一个双糖,叫做2′-脱氧核糖,而RNA有一个单糖,叫做3′-脱氧核糖,它们俩之间构成了反义碱基对,如A与T,A与U,C与G。
DNA碱基只能通过果糖链与核糖链相连以及形成双螺旋而形成双链DNA的结构,这就是我们所说的核糖核酸的基本单位。
它有点像一种精细的绳子,使DNA可以恒定的存在于细胞中,故而它也被称为“保存遗传信息的桥梁”。
虽然DNA和RNA的碱基不同,但它们都是细胞中重要的组织,它们彼此之间是相互关联的,核糖核酸序列具有不同的用途,DNA是细胞遗传信息和进化的基石,而RNA则是 DNA 表达的工具,是细胞内重要的基因表达调控物质。
针对不同的问题,科学家们研究了核糖核酸的组成碱基,使它们成为抗病毒、抗癌药物和精准医疗的基础物质。
由于知道了核糖核酸的碱基,使得生物化学家们可以构建出一系列新的、越来越功能强大的生物基因和药物来治疗各种病症。
看起来,核糖核酸是至关重要的,它是生命诞生和进化的媒介,改变了每个人的生活。
它是一种神奇而又伟大的存在。
乙肝核糖核酸定量标准
乙肝核糖核酸定量(HBV-DNA)是衡量乙型肝炎病毒在血液中的病毒载量的一种方法。
它可以帮助医生评估病毒复制的活跃程度,从而判断疾病的活动状态和治疗的需要。
乙肝核糖核酸定量的标准值因实验室和测量方法的不同而略有差异。
通常,以下是一些常见的参考范围:
1. 不可检测:HBV-DNA 的浓度低于实验室检测的下限,通常表示病毒复制非常低或没有病毒复制。
2. 低病毒载量:HBV-DNA 的浓度低于 2,000 IU/mL 或 10^4 copies/mL。
3. 中等病毒载量:HBV-DNA 的浓度在 2,000 IU/mL 至 20,000 IU/mL 或 10^4 copies/mL 至 10^5 copies/mL 之间。
4. 高病毒载量:HBV-DNA 的浓度高于 20,000 IU/mL 或 10^5 copies/mL。
需要注意的是,即使在高病毒载量的情况下,也不意味着疾病的活动性就一定很高。
治疗决策通常还会考虑其他因素,如ALT(丙氨酸氨基转移酶)水平、肝脏组织学改变等。
如果您或您认识的人被诊断为乙型肝炎,建议与肝病专家或感染病专家进行详细咨询,以获取更具体和个体化的建议。
核糖核酸定量测定——改良苔黑酚法
核糖核酸定量测定——改良苔黑酚法一、目的学习用定糖法测定核糖核酸(RNA)的含量。
二、原理RNA与浓盐酸共热酸解生成嘧啶核苷酸、嘌呤碱基及核糖。
核糖在浓酸中脱水环化成糠醛。
它与苔黑酚(3,5-二羟甲苯)作用显示蓝绿色,在670毫微米有最大吸收。
本测定用铜离子代替苔黑酚法中的铁离子进行催化,故称为改良苔黑酚法。
它使反应灵敏度提高一倍以上。
待测样品中若RNA在5~50微克/毫升之间,则光密度与RNA 的浓度成线性关系。
样品中少量脱氧核糖核酸(DNA)存在对测定无干扰,蛋白质、粘多糖则干扰测定。
由于测糖法只能测定RNA中与嘌呤连接的糖,而不同来源的RNA含的嘌呤、嘧啶的比例各不相同,因此用所测得的核糖量来换算各种RNA的含量是不正确的。
最好用与被测物相同来源的纯化RNA作RNA-核糖标准曲线,然后通过此标准曲线查出被测物中RNA的含量。
三、实验材料,仪器和试剂1、实验材料RNA 标准溶液:在分析天平上精确称取纯RNA,用0.001N NaOH 配成50微克/毫升的溶液。
待测RNA样品:用0.001N NaOH将其配成10~100微克/毫升溶液。
2、仪器移液管、试管、72型分光光度计、水浴锅3.试剂苔黑酚铜离子试剂:甲、苔黑酚贮备溶液:5克苔黑酚溶于10毫升95%乙醇中,溶液呈深红色。
乙、铜离子溶液:0.75克氯化铜(CuCl₂·2H₂O)溶于500毫升12N盐酸中,溶液呈深黄色。
使用前2 毫升苔黑酚贮备液加100毫升铜离子溶液混匀。
四、操作步骤1、标准曲线的制作按下表次序在7支试管内加入50微克/毫升的RNA 标准溶液与试剂,充分摇匀后在100₂水浴中保温35分钟,流动水冷却。
以1号管作空白,在分光光度计上于670毫微米下测光密度(OD)值。
2、样品中RNA 含量测定吸取2毫升含RNA 约10~100微克/毫升的待测样品溶液与2毫升苔黑酚铜离子溶液充分摇匀。
同制作标准曲线同样步骤操作。
670毫微米下测得OD值,在标准曲线上可找出相应的RNA 量。
注射用核糖核酸
注射用核糖核酸
【适用症】
注射用核糖核酸用于慢性迁移性肝炎、活动性肝炎,肝硬化及其它肝脏疾病
【注意事项】
1.注射用核糖核酸能引起全身反应,给药后十分钟内出现寻麻疹、头晕、恶心、脉速、体温升高者应停止使用。
2.局部反应:注射部位可能产生直径1~10cm的红肿疼痛范围,持续1~3天,红肿直径在10cm以上者应停止使用。
3.注射用核糖核酸可使用1~2个疗程,使用2个疗程无明显疗效者应改用其它疗法。
4.注射用核糖核酸溶解后出现混浊不宜使用。
【用法与用量】
1.以2ml无菌生理盐水溶解,肌内或皮下注射。
2.肌内注射:一次6mg,隔日1次。
3.静脉注射:一次3.0~5.0mg,每日一次或隔日一次。
【禁忌症】
对任何类型结核病、糖尿病、异常消瘦、血液病、肾病、胰腺病、中枢神经系统器质性病变患者忌用。
【孕妇、哺乳期妇女用药注意事项】
尚不明确。
【不良反应】
应用注射用核糖核酸后可能出现寻麻疹、头晕、恶心、脉速、发热等反应。
【药物相互作用】
尚不明确。
【药理】
药效学:肝炎辅助药,可提高机体细胞免疫功能,促进肝细胞合成蛋白质,降低谷一丙转氨酶。
【拼音名】: ZHUSHEYONG HETANGHESUAN
【性状】: 注射用核糖核酸为白色或类白色冻干块状物或粉末,易溶于水。
【包装规格】: 安 6mg/支 10mg/支
【贮藏】: 密闭,置阴凉干燥处保存。
【有效期】: 2年。
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核糖核酸(缩写为RNA,即RibonucleicAcid),存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。
RNA由核糖核苷酸经磷酯键缩合而成长链状分子。
一个核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和碱基构成。
RNA的碱基主要有4种,即A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶、U尿嘧啶,其中,U(尿嘧啶)取代了DNA中的T。
RNA是以DNA的一条链为模板,以碱基互补配对原则,转录而形成的一条单链,主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达,是遗传信息传递过程中的桥梁。
tRNA的功能是携带符合要求的氨基酸,以mRNA为模板,合成蛋白质。
RNA由核糖核苷酸经磷酯键缩合而成长链状分子。
一个核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和碱基构成。
RNA的碱基主要有4种,即A腺嘌呤,G鸟嘌呤,C胞嘧啶,U尿嘧啶。
其中,U尿嘧啶取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。
mRNAmRNA的功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来,然后再由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序,完成基因表过程中的遗传信息传递过程。
在真核生物中,转录形成的前体RNA中含有大量非编码序列,大约只有25%序列经加工成为mRNA,最后翻译为蛋白质。
因为这种未经加工的前体mRNA(pre-mRNA)在分子大小上差别很大,所以通常称为不均一核RNA(heterogeneousnuclearRNA,hnRNA)。
如果说mRNA是合成蛋白质的蓝图,则核糖体是合成蛋白质的工厂。
但是,合成蛋白质的原材料——20种氨基酸与mRNA的碱基之间缺乏特殊的亲和力。
因此,必须用一种特殊的RNA——转移RNA(transferRNA,tRNA)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连结起来形成多肽链。
每种氨基酸可与1-4种tRNA相结合,已知的tRNA的种类在40种以上。
tRNAtRNA是分子最小的RNA,其分子量平均约为27000(25000-30000),由70到90个核苷酸组成。
而且具有稀有碱基的特点,稀有碱基除假尿嘧啶核苷与次黄嘌呤核苷外,主要是甲基化了的嘌呤和嘧啶.这类稀有碱基一般是在转录后,经过特殊的修饰而成的。
1969年以来,研究了来自各种不同生物,:如酵母、大肠杆菌、小麦、鼠等十几种tRNA的结构,证明它们的碱基序列都能折叠成三叶草形二级结构(图3-23),而且都具有如下的共性:①5’末端具有G(大部分)或C。
②3’末端都以ACC的顺序终结。
③有一个富有鸟嘌呤的环。
④有一个反密码子环,在这一环的顶端有三个暴露的碱基,称为反密码子(anticodon).反密码子可以与mRNA链上互补的密码子配对。
⑤有一个胸腺嘧啶环。
rRNA核糖体RNA(ribosomalRNA,rRNA)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一般与核糖体蛋白质结合在一起,形成核糖体(ribosome),如果把rRNA从核糖体上除掉,核糖体的结构就会发生塌陷。
原核生物的核糖体所含的rRNA有5S、16S及23S三种。
S为沉降系数(sedimentationcoefficient),当用超速离心测定一个粒子的沉淀速度时,此速度与粒子的大小直径成比例。
5S含有120个核苷酸,16S含有1540个核苷酸,而23S含有2900个核苷酸。
而真核生物有4种rRNA,它们分子大小分别是5S、5.8S、18S和28S,分别具有大约120、160、1900和4700个核苷酸。
rRNA是单链,它包含不等量的A与U、G与C,但是有广泛的双链区域。
在双链区,碱基因氢键相连,表现为发夹式螺旋。
rRNA在蛋白质合成中的功能尚未完全明了。
但16S的rRNA3’端有一段核苷酸序列与mRNA的前导序列是互补的,这可能有助于mRNA与核糖体的结合。
miRNAMicroRNAs(miRNAs)是在真核生物中发现的一类内源性的具有miRNA调控功能的非编码RNA,其大小长约20~25个核苷酸。
成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。
最近的研究表明miRNA参与各种各样的调节途径,包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等等。
小分子RNA(small RNA)存在于真核生物细胞核和细胞质中,它们的长度为100到300个碱基(酵母中最长的约1000个碱基)。
多的每个细胞中可含有105 ~106 个这种RNA分子,少的则不可直接检测到, 它们由RNA聚合酶Ⅱ或RNA聚合酶Ⅲ所合成, 其中某些象mRNA一样可被加帽。
small RNA主要有两种类型的小分子RNA:一类是snRNA(small nuclear RNA),存在于细胞核中;另一类是scRNA(small cytoplasmic RNA),存在于细胞质中。
小分子RNA通常与蛋白质组成复合物, 在细胞的生命活动中起重要的作用。
①snRNA:snRNA (smallnuclearRNA,小核RNA)。
它是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体(spilceosome)的主要成分。
发现有五种snRNA,其长度在哺乳动物中约为100-215个核苷酸。
snRNA一直存在于细胞核中,与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体,在RNA转录后加工中起重要作用。
某些snRNPs和剪接作用密切相关,它们分别与供体和受体剪接位点以及分支顺序相互补。
其中位于核仁内的snRNA称为核小体RNA (small uncleolar RNA),参与rRNA前体的加工及核糖体亚基的组装。
②scRNA:scRNA(small cytoplasmic RNA,细胞质小RNA)主要位于细胞质内,种类较多,参与蛋白质的合成和运输。
SRP颗粒就是一种由一个7SRNA和六种蛋白质组成的核糖核蛋白体颗粒,主要功能是识别信号肽, 并将核糖体引导到内质网。
端体酶RNA端体酶RNA(telomeraseRNA),它与染色体末端的复制有关反义RNA(antisenseRNA),它参与基因表达的调控。
上述各种RNA分子均为转录的产物,mRNA最后翻译为蛋白质,而rRNA、tRNA及snRNA等并不携带翻译为蛋白质的信息,其终产物就是RNA。
核酶另外还有一种特别的RNA(其分类与上述RNA分类无关)——核酶核酶(ribozyme)一词用于描述具有催化活性的RNA, 即化学本质是核糖核酸(RNA), 却具有酶的催化功能。
核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。
核酶的功能很多,有的能够切割RNA, 有的能够切割DNA, 有些还具有RNA 连接酶、磷酸酶等活性。
与蛋白质酶相比,核酶的催化效率较低,是一种较为原始的催化酶。
大多数核酶通过催化转磷酸酯和磷酸二酯键水解反应参与RNA自身剪切、加工过程,也具有特异性,甚至具有Km值。
其发现是科学家大肠杆菌RNaseP蛋白在切去部分后,在体外高浓度镁离子的情况下,留下的RNA部分(MIRNA)具有酶活性。
转录是指DNA的双链解开,使RNA聚合酶可依照DNA上的碱基序列合成相对应之信使RNA(mRNA)的过程. 在人体需要酵素或是蛋白质时,都会需要进行此过程,才能借由信使mRNA,将密码子带出核模外. 好让核糖体进一步的利用信使RNA(mRNA)来翻译,合成所需之蛋白质‧DNA的碱基有A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶),而RNA之碱基无T(胸腺嘧啶),取而代之的是U(尿嘧啶),也就是有A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、U(尿嘧啶). 在DNA中,A与T以两条氢键连结,G与C 以三条氢键连结,但RNA只有U而无T,所以在转录时DNA上的若是A,mRNA就会是U,也就是取代原本T的位置‧如下图所示,右边DNA的一股碱基序列若为‘AAACCG’,而左方的DNA因配对而就会成‘TTTGGC’,但因RNA无T这个碱基,只有U,因此合成出来的mRNA对应之序列就为‘UUUGGC’ 因为DNA太大,无法出入核膜(细胞核的膜),所以才需要有mRNA的出现,让mRNA可穿过核孔(核膜上的孔洞)到达细胞质进行翻译(核糖体合成蛋白质的过程),因此,转录对不管是人类还是动物甚至是细菌都是不可或缺的重要反应‧游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模版合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫翻译[7] 首先氨基酸与tRNA结合生成氨酰-tRNA然后是多肽链的起始:mRNA从核到胞质,在起始因子和Mg 的作用下,小亚基与mRNA的起始部位结合,甲硫氨酰(蛋氨酸)—tRNA的反密码子,识别mRNA上的起始密码AuG(mRNA)互补结合,接着大亚基也结合上去,核糖体上一次可容纳二个密码子。
(原核生物中为甲酰甲硫氨酰)再是多肽链的延长:第二个密码对应的氨酰基—tRNA进入核糖体的A位,也称受位,密码与反密码的氢键,互补结合。
在大亚基上的多肽链转移酶(转肽酶)作用下,供位(P位)的tRNA携带的氨基酸转移到A位的氨基酸后并与之形成肽键(—CO-NH—),tRNA脱离P位并离开P位,重新进入胞质,同时,核糖体沿mRNA往前移动,新的密码又处于核糖体的A位,与之对应的新氨基酰-tRNA又入A位,转肽键把二肽挂于此氨基酸后形成三肽,ribosome又往前移动,由此渐进渐进,如此反复循环,就使mRNA上的核苷酸顺序转变为氨基酸的排列顺序。
最后是多肽链的终止与释放:肽链的延长不是无限止的。
当mRNA上出现终止密码时(UGA、U氨基酸和UGA),就无对应的氨基酸运入核糖体,肽链的合成停止,而被终止因子识别,进入A位,抑制转肽酶作用,使多肽链与tRNA之间水解脱下,顺着大亚基中央管全部释放出,离开核糖体。
同时大小亚基与mRNA分离,可再与mRNA起始密码处结合,也可游离于胞质中或被降解,mRNA也可被降解。