14.5: RNA稳定性

完整的DNA链可以在化石中找到，而科学家有时很难在实验室条件下保持RNA的完整性。 RNA和DNA之间的结构变异是其稳定性和寿命差异的基础。因为DNA是双链的，所以它本质上更稳定。 RNA的单链结构不太稳定，但也更灵活，可形成弱的内部键。此外，细胞中的大多数RNA相对较短，而DNA可长达2.5亿个核苷酸。 RNA在核糖的第二个碳上具有羟基，增加了糖 - 磷酸骨架断裂的可能性。

细胞可以利用RNA的不稳定性，调节其寿命和有效性。与不稳定的mRNAs转录本相比，更稳定的mRNAs可用于更长时间的翻译。细胞内的RNA结合蛋白（RBPs）在调节RNA稳定性中起着关键作用。RBPs可以与mRNAs的3非翻译区（UTR）中的特定序列（AUUUA）结合。有趣的是，AUUUA重复次数似乎以特定的方式吸收RBPs: 较少的重复次数吸收稳定的RBPs。几个重叠的重复导致不稳定RBPs的结合。所有的细胞都有一种叫做核糖核酸酶的酶，能分解核糖核酸。通常情况下，在细胞不再需要转录本之前，5的“帽”和多聚尾保护真核细胞的mRNA不被降解。

新兴的上转录组学研究旨在定义调节性mRNA修饰。最近，科学家发现甲基化在mRNA稳定性中起着重要作用。腺苷残基甲基化( m6A ) 似乎增加了mRNA的翻译和降解。 m6A 在应激反应、核输出和mRNA成熟中也有作用。改性尿嘧啶残基假尿苷的存在，似乎在RNA调控中也起着重要作用。

RNA是一种移动的， 寿命相对较短的分子， 与DNA相比，其结构和化学稳定性要低得多。 在RNA中，五碳糖核糖 在第二个碳上具有羟基， 而脱氧核糖具有单个氢 羟基的氢 易于在碱性溶液中除去， 当发生这种情况时，剩余的带负电的氧 能够破坏磷酸糖骨架。 此外，RNA通常是单链的， 使其在结构上比DNA的 双螺旋更不稳定。

RNA分子也比DNA分子短得多， 因此它们更容易在末端降解。 外部因素也可以影响RNA的稳定性， 例如，称为RNA酶的细胞质中 的特异性外切核酸酶可以分解 未被主动翻译的RNA。 称为RNA结合蛋白的其他蛋白质 通过识别和结合特定的 RNA核苷酸序列来实现稳定性。 具有富含AU的元件的mRNA转录物， 通常是AUUUA的重复序列，在它们的3' 非翻译区或3'-UTR中， 吸引具有相反作用的不同类别 的RNA结合蛋白。 这些蛋白质中的一些增强mRNA稳定性 并增加蛋白质翻译，同时限制 于3'-UTR，而另一些蛋白质 使转录物不稳定，从而更快地降解， 因此，RNA分子可用于翻译的时间量 是可变的并 且取决于多种因素。