RNA结构

RNA的基本结构由一串通过磷酸二酯键连接的核糖核苷酸组成。尽管大多数RNA是单链的，但它可以形成复杂的二级和三级结构。这些结构在转录和翻译的调节中发挥着重要作用。

不同类型的RNA具有相同的基本结构

参与蛋白质合成的核糖核酸 (RNA) 主要分为三种类型：信使 RNA (mRNA)、转运 RNA (tRNA) 和核糖体 RNA (rRNA)。这三种 RNA 类型均由单链核苷酸组成。每个核苷酸均由五碳糖核糖组成。核糖的碳分子编号为一到五。第五个碳连接到磷酸基团，第一个碳连接到含氮碱基。

RNA 中有四种含氮碱基：腺嘌呤 (A)、鸟嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C) 和尿嘧啶 (U)。尿嘧啶是 RNA 中唯一不存在于 DNA 中的碱基，DNA 使用胸腺嘧啶 (T) 代替。在转录过程中，通过新的RNA碱基与DNA碱基的互补结合，从DNA模板合成RNA； A 与 T 结合，G 与 C 结合，C 与 G 结合，U 与 A 结合。

RNA 组装是单向的

与 DNA 一样，RNA 中的相邻核苷酸通过磷酸二酯键连接在一起。这些键在一个核苷酸的磷酸基团和相邻核苷酸核糖上的羟基 (-OH) 基团之间形成。

这种结构赋予 RNA 方向性——也就是说，核苷酸链的两端是不同的。核糖的第五个碳带有未结合的磷酸基团，因此得名“5’端”。核苷酸链另一端的最后一个核糖在碳数 3 处有一个游离羟基 (-OH)； 因此，RNA 分子的这一端称为 3' 端。 当核苷酸在转录过程中添加到链中时，新核苷酸的 5' 磷酸基团与生长链的 3' 羟基发生反应。 因此，RNA 总是以 5' 至 3' 方向组装。

RNA可以形成二级结构

二级结构是由同一单链 RNA 上相距较远的核苷酸之间的互补碱基配对形成的。发夹环是由彼此相距 5 至 10 个核苷酸内的碱基配对形成的，而茎环是由相距 50 至数百个核苷酸的碱基配对形成的。在原核生物中，这些二级结构充当转录调节因子。 例如，mRNA 中的发夹环可以充当终止信号。当 RNA 聚合酶遇到 mRNA 中的发夹环结构并与其分离时，转录就会停止。3' 或 5' 末端的茎环或发夹环还通过阻止核糖核酸酶（降解 RNA 的酶）的结合来调节真核生物中 mRNA 的稳定性。

二级结构可以形成更复杂的三级结构，称为假结。当二级结构的环区域中的碱基与环外的互补碱基相互作用时，形成假结。这些三级结构在 RNA 结构和功能中发挥着重要作用。

tRNA 的二级和三级结构促进蛋白质合成

tRNA 在 mRNA 翻译成蛋白质的过程中充当衔接分子。 tRNA的三维结构呈L型，一端为氨基酸结合位点，另一端为反密码子。反密码子是与 mRNA 密码子互补的三个核苷酸序列——编码特定氨基酸的三个核苷酸序列。 tRNA 的这种不寻常形状使其能够与核糖体结合，而蛋白质合成就是在核糖体上进行的。tRNA 分子通常有 70 至 80 个核苷酸长，折叠成类似于三叶草的茎环结构。四个茎中的三个含有 7-8 个碱基的环。第四个茎是无环的，包括 RNA 链的自由 5' 和 3' 端。3’端充当氨基酸受体位点。