临床执业医师考试RNA的结构与功能..doc

临床执业医师　　DNA是遗传信息的载体，遗传信息的作用通常由蛋白质的功能来实现，但DNA并非蛋白质合成的直接模板，合成蛋白质的模板是RNA.正常细胞遗传信息的流向是： 　　与DNA相比，RNA种类繁多，分子量相对较小，一般以单股链存在，但可以有局部二级结构，其碱基组成特点是含有尿嘧啶（uridin，U）而不含胸腺嘧啶，碱基配对发生于C和G与U和A之间，RNA碱基组成之间无一定的比例关系，且稀有碱基较多。此外，tRNA还具有明确的三级结构。 表15-7　RNA的分类 　　 细胞核和胞液　 线粒体　 功能　 核蛋白体RNA　 rRNA　 mt tRNA　 核蛋白体组成成分　 信使RNA　 mRNA　 mt mRNA　 蛋白质合成模板　 转运RNA　 tRNA　 mt tRNA　 转运氨基酸　 不均一核RNA　 hnRNA　 　　 成熟mRNA的前体　 小核RNA　 snRNA　 　　 参与hnRNA的剪接、转运　 小胞浆RNA　 scRNA/7SL-RNA　 　　 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分　 　　注：原核细胞不含后3种RNA 　　（一）信使RNA（mRNA）与不均一核RNA（hnRNA） 　　遗传信息从DNA分子抄录到RNA分子中的过程称为转录（transcription）。在真核生物中，最初转录生成的RNA称为不均一核RNA（heterogeneous nuclear RNA，hnRNA），然而在细胞浆中起作用，作为蛋白质的氨基酸序列合成模板的是mRNA（messenger RNA）。hnRNA是mRNA的未成熟前体。两者之间的差别主要有两点：一是hnRNA核苷酸链中的一些片段将不出现于相应的mRNA中，这些片段称为内含子（intron），而那些保留于mRNA中的片段称为外显子（exon）。也就是说，hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，被去掉了一些片段，余下的片段被重新连接在一起；二是mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸（polyA）尾巴。mRNA从5′末端到3′末端的结构依次是5′帽子结构，5′末端非编码区，决定多肽氨基酸序列的编码区，3′末端非编码区，和多聚腺苷酸尾巴。多聚腺苷酸尾一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。随着mRNA存在时间的延续，这段聚A尾巴慢慢变短。因此，目前认为这种3′末端结构可能与增加转录活性以及使mRNA趋于相对稳定有关。原核生物的mRNA没有这种首、尾结构。 　　1961年，Jacob和Monod首先提出了mRNA的概念。在真核细胞中，由于蛋白质是在胞浆中而不是在核内合成，因此显然要求有一个中间物将DNA上的遗传信息传递至胞浆中。后来的研究证实，这种中间物即信使RNA.mRNA的核苷酸序列与DNA序列相应，决定着合成蛋白质的氨基酸序列。它如何指导氨基酸以正确的顺序连接起来呢？不同的mRNA碱基组成和排列顺序都不同，但都只有A，G，C，U4种碱基。如果一个碱基就可以决定一个氨基酸，则只有四种变化方式，如果两个碱基决定一个氨基酸，则只有16种变化方式，都不能满足20种氨基酸的需要。1961年Crick和Brenner的实验得出了三个核苷酸编码一个氨基酸的结论，并将这种三位一体的核苷酸编码称做遗传密码（genetic code）或三联体密码，这样就可以有64种不同的密码，但此情况下必须假定有一些氨基酸使用两个以上的密码。这一假定很快就被证明是对的。遗传密码具有下列特征： 　　（1）三个核苷酸组成一个密码子，每个密码子由三个前后相联的核苷酸组成，一个密码子只为一种氨基酸编码。共有64个密码子； 　　（2）密码子之间不重叠使用核苷酸，也无核苷酸间隔； 　　（3）一种氨基酸可有多个密码子，这个特点称为密码子的简并性； 　　（4）密码子的通用性，所有生物从最低等的病毒直至人类，蛋白质合成都使用同一套密码子表（表15-8），仅有极少的例外，如特殊细胞器线粒体，叶绿体所用的密码稍有不同。（表15-9）。 表15-8　通用遗传密码及相应的氨基酸 第一个核苷酸5′　 第二个核苷酸　 第三个核苷酸3′　 U　 C　 A　 G　 U　 苯丙氨酸　 丝氨酸　 酪氨酸　 半胱氨酸　 U　 苯丙氨酸　 丝氨酸　 酪氨酸　 半胱氨酸　 C　 亮氨酸　 丝氨酸　 终止码　 终止码　 A　 亮氨酸　 丝氨酸　 终止码　 色氨酸　 G　 C　 亮氨酸　 脯氨酸　 组氨酸　 精氨酸　 U　 亮氨酸　 脯氨酸　 组氨酸　 精氨酸　 C　 亮氨酸　 脯氨酸　 谷氨酰胺　 精氨酸　 A　 亮氨酸　 脯氨酸　 谷氨酰胺　 精氨酸　 G　 A　 异亮氨酸　 苏氨酸　 天冬酰胺　 丝氨酸　 U　 异亮氨酸　 苏