8.5: 核糖核酸的种类

“蛋白质合成涉及三种主要的RNA：信使RNA（mRNA）、转移RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）。这些RNA具有多种功能，可大致分为蛋白质编码RNA和非编码RNA。非编码RNA在基因表达调控中起着重要作用。原核生物中的非编码RNA可以被操纵以开发出更有效的人或动物抗菌药物。”

RNA在蛋白质合成过程中具有多种协同功能

分子生物学的中心教条是DNA包含编码蛋白质的信息，而RNA则利用这些信息来指导蛋白质的合成。不同类型的RNA参与蛋白质合成。根据它们是否编码蛋白质，RNA大致分为蛋白质编码RNA和非编码RNA。

信使RNA是编码蛋白质的RNA。它由编码特定氨基酸的三个核苷酸的密码子序列组成。转移RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）是非编码RNA。tRNA作为一个连接分子，读取mRNA序列并将氨基酸按正确的顺序排列在生长的多肽链中。rRNA和其他蛋白质构成核糖体，核糖体是细胞中蛋白质合成的基础。在翻译过程中，核糖体沿着mRNA链移动，在那里它们稳定tRNA分子的结合，并催化氨基酸之间形成肽键。因此，不同类型的RNA在蛋白质合成过程中具有特定的互补功能。

真核生物中的非编码RNA调控基因表达

除了tRNA和rRNA之外的非编码RNA最初被认为是“基因组垃圾”，因为它们不编码蛋白质。然而，它们在基因表达调控中的作用在过去几十年中被发现，并继续被广泛研究。根据其长度，非编码RNA可分为小调节RNA（100个核苷酸）或长非编码RNA（200个核苷酸）。

小的调节RNA和长的非编码RNA通过改变转录和翻译的不同阶段来调节基因表达。非编码RNA影响mRNA剪接，去除蛋白质非编码片段并连接蛋白质编码序列。以这种方式，它们控制着单个基因不同蛋白质变体的形成。小的调节性RNA，如 microRNAs (miRNAs)和小的干扰性RNAs (siRNAs) 与mRNA上的互补序列结合，通过阻断翻译机器对mRNA的访问或通过降解mRNA本身来抑制蛋白质合成。长的非编码RNA与化学修饰DNA和组蛋白的酶相互作用并吸收它们，这些酶有助于将DNA包装到细胞核中，从而激活或抑制转录。

原核生物中的非编码RNA作为环境传感器

RNA介导的基因表达调控在细菌中广泛存在。mRNA中的调控序列称为核糖开关，通过检测温度和营养水平的变化充当环境传感器。

基于核糖开关的调控依赖于RNA二级结构两种相互排斥、稳定构象的形成。二级结构在两种构象之间切换，以根据环境变化打开或关闭基因表达。例如，当细菌单核细胞增生李斯特菌感染宿主时，宿主较高的体温会破坏细菌mRNA未翻译区的二级结构。这将暴露mRNA上的核糖体结合位点并启动蛋白质翻译，使细菌能够在宿主生物体内生存和生长。

主要有三种RNA(核糖核酸)

信使，MRNA，转运，tRNA，和核糖体，rRNA

每个都在蛋白质合成中

扮演者不同的角色

mRNA首先由DNA转录

通过真核细胞的细胞核中的

互补碱基配对而来

通过腺嘌呤与胸腺嘧啶结合

鸟嘌呤与胞嘧啶结合

以及尿嘧啶与腺嘌呤结合

密码子，三个核苷酸组

在mRNA分子中，引导蛋白质的产生

通过指明氨基酸序列

以及表明蛋白质合成应该在哪里

开始和结束

这种翻译过程发生在mRNA移动到

核糖体--一种rRNA和蛋白质的复合物时

在这里，tRNA分子

一侧带着三核苷酸反密码子序列

另一侧带着一种特殊的氨基酸

连接到mRNA上的互补密码子上

核糖体继续在mRNA中移动

接着正确的tRNA继续附着上去

tRNA中的氨基酸互相连接

产生具有mRNA指定的

氨基酸序列的多肽