常见的RNA的结构与功能.ppt

报告人：王江宁 专业：应用物理 指导老师:阎世英 研究背景： 在正常情况下，细胞内存在着与癌症有关的基因，这些基因的正常表达是个体发育、细胞增值、组织再生等生命活动不可缺少的，这些基因只有发生突变时才有致癌作用，变成癌基因。 癌细胞主要取决于调控细胞外部表现的基因。这些基因的内部结构就决定着癌细胞的外部表现形式。这些基因就包括DNA和RNA。 研究内容： 1.RNA的概述、分类、发展历史； 2.RNA的内部结构； 3.RNA在蛋白质合成过程中的角色 。 1 1 RNA的概述、分类、发展历史 2 1.RNA的简要概述 1.1 RNA的概念 RNA是核酸的一类物质，是由核糖核苷酸通过3′、5′端 的磷酸二酯键经一系列的缩合作用而形成的长链分子。 ａ, 在很多病毒中，RNA是其唯一的遗传信息的 载体; ｂ, 在某些RNA病毒中，RNA就是它的遗传物质; ｃ, 在所有的哺乳动物中，RNA是合成蛋白质不可 或缺的物质。 3 1.2 RNA的分类及功能 核糖体RNA（rRNA）：核蛋白体组成成分 转移RNA（tRNA）：转运氨基酸 信使RNA（mRNA）：蛋白质合成模板 不均一核RNA（hnRNA）：成熟mRNA的前体 小核RNA（snRNA）：参与hnRNA的剪接、转运 小核仁RNA（snoRNA）：rRNA的加工和修饰 小胞质RNA（scRNA/7s-RNA）：蛋白质内质网定 位合成的信号识别 体的组成成分 4 1.3 RNA的研究历史及发展前景 20世纪50-60年代 提示了RNA的翻译功能，发现了三 种 RNA， 从而也破译了遗传密码。 20世纪70年代的后期 突破“中心法则” 20世纪80年代 RNA催化和调控功能的提示 20世纪90年代 RNA干扰的发现 发展历史 19世纪80年代 首先解决了核酸的组成和核苷酸的结构 5 RNA干扰技术以及其应用前景 RNA的干扰机制（RNAi），这种技术是利用双链小RNA高效、特异性降解细胞内的同源mRNA，从而阻断体内的靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型，双链RNA被摄入细胞后，可特异性高效率抑制与基同源的靶基因表达 RNA的这一干扰技术的发现也开启了对RNA研究的新的领域，科学家认为，ＲＮＡ的这种干扰机制不仅可以作为研究特定基因功能的一种工具，在不久的将来这种技术也许可以用来直接从根源上让一些致病基因的作用被抑制，从而便可以治疗癌症甚至艾滋病这种一直困困扰医学界的难题。美国哈佛医学院研究人员已经用动物实验表明：利用ＲＮＡ干扰技术可以治愈实验小白鼠的肝炎。由于RNA干扰是转录后阶段的一种基因沉默，相对于传统的基因治疗方案来说，具有可操作性更强，而且作用更快，效果明显的特点，这些为基因治疗开辟了新的途径。 6 2 RNA的空间结构 7 2.1 组成RNA分子的基本单位 核糖核苷酸 磷酸 核糖 含氮碱基 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 腺嘌呤核糖核苷酸 (腺嘌呤核苷酸) U U 8 四种含氮碱基的结构式分别为： 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 9 核糖和碱基之间的连接一般都是1号C原子上的一个氢被含氮碱基所代替，大多数情况下，都是碱基上的一个键能相对较小的键被核糖基所取代。这样的结合符合能量最低原理，形成的结构是最稳定的。 10 帽子结构： 就是在转录完成后，在加工的过程中，会在磷酸的5?-端加上7甲基三磷酸鸟苷，并且会在排列在第二位的核苷酸C2?上甲基化（m7GpppNm）。这样的结构是可以增加其RNA的稳定性的，其结构图如图2所示： 2.2 信使RNA的结构 多聚A尾结构： 就是在真核生物细胞中的mRNA的3 ?-端经转录后，再加上一段长短不完全相同的聚腺苷酸组成的。 11 2.3 tRNA的空间 此为一级结构，其特点： ①核苷酸数在70~90之间 ②含稀有碱基较多 ③3?端均为CCA—OH 12 此为tRNA的二级结构： 其形状特点类似于三叶草。 13