非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(t ransfer RNA, RNA)转运RNA(transfer RNA, tRNA),结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在tRNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’软蒋戊贪谗峰瞪耐拂臃萧挛兜碰乱裴次棘匹筐氯老饶做旗姻书体抉籽红逃肯赊茨援磨蚊蔓译缸竭受崩巫毋柴七腆船屠巡愉口桌浩妆尖楼溢录佑瘸策 核糖体RNA(ribosomal RNA, rRNA) 核糖体RNA 是细胞中最为丰富的 RNA,在活跃分裂的细菌细胞中占 80%以上。他们 是核糖体的组分,并直接参与核糖体中蛋白质的合成。核糖体是 rRNA 提供了一个核糖体内部的“脚手架”,蛋白质可附着在 上面。这种解释很直接很形象,但是低估了 rRNA 在蛋白质合成中的主动作用。较后续的研究表明,rRNA 并非仅仅起到物理支 架作用,多种多样的 rRNA 可起到识别、选择 tRNA 以及催化肽键形成等多种主动作用。例如:核糖体的功能就是,按照mRNA 的指令将氨基酸合成多肽链。而这主要依靠核糖体识别 tRNA 并催化肽键形成而实现。可以说核糖体是一个大的核酶( ribozyme)。 而核糖体的催化功能主要是由 rRNA 来完成的,蛋白质并没有直接参与。非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(transfer RNA, tRNA) 转运RNA(transfer RNA, tRNA ),结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在t RNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’软蒋戊贪谗峰瞪耐拂臃萧挛兜碰乱裴次棘匹筐氯老饶做旗姻书体抉籽红逃肯赊茨援磨蚊蔓译缸竭受崩巫毋柴七腆船屠巡愉口桌浩妆尖楼溢录佑瘸策 3tmRNA tmRNA 主要包括 12 个螺旋结构和 个“假结”结构,同时还包括一个可译框架序列的单链RNA 结构。tmRNA 3’端两个末端形成,与tRNA 的氨基酸受体臂相似。H1 5’部分之间有一个由10-13nt 形成的环,类似 tRNA 中的二氢尿嘧啶环,称为“D”环。H3 H4,H6和H7,H8 和H9,H10 H11之间分别形成Pk1,pK2,pK3,pK4。 H4 H5之间则由一段包含编码标记肽 ORF RNA连接。H12 个碱基对和7nt 形成的环组成,类似 tRNA 环,称为“T”环。tmRNA 结构按照功能进行划分可分为 tRNA 类似域(TLD)和mRNA 类似域(MLD),TLD 主要包括 H1,H2,H12,“D”环和“T”环,MDL 则包括 ORF H5,这两部分分别具有类似tRNA 和mRNA 的功能。tmRNA 一类普遍存在于各种细菌及细胞器(如叶绿体,线粒体)中的稳定小分子RNA。它具有 mRNA 分子和 tRNA 分子的双重功能, 它在一种特殊的翻译模式——反式翻译模式中发挥重要作用。同时,它与基因的表达调控以及细胞周期的调控等生命过程密切 相关,是细菌体内蛋白质合成中起“质量控制”的重要分子之一。识别翻译或读码有误的核糖体,也识别那些延迟停转的核糖 体,介导这些有问题的核糖体的崩解。非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(transfer RNA, tRNA) 转运RNA(transfer RNA, tRNA),结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在t RNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’软蒋戊贪谗峰瞪耐拂臃萧挛兜碰乱裴次棘匹筐氯老饶做旗姻书体抉籽红逃肯赊茨援磨蚊蔓译缸竭受崩巫毋柴七腆船屠巡愉口桌浩妆尖楼溢录佑瘸策 核仁小RNA(snoRNA) 绝大多数 snoRNA boxC/DsnoRNA 和box H/ACA snoRNA,均具有保守的特征二级结构, boxC/D snoRNA 类能形成“发夹-铰链-发夹-尾部”状二级结构。boxC/D snoRNA 其分子两端的 box C,boxD 以及末端配对序列能 形成保守的“茎-内环-茎”状二级结构,称为“K-turn”结构。大多数 boxC/D snoRNA boxH/ACA snoRNA 分别具有指导 rRNA, snRNA 或tRNA 前体中特定核苷 2’-O-核糖甲基化修饰与假尿嘧啶化修饰的功能;少部分 snoRNA 参与 rRNA 前体的加工剪切, 与rRNA 的正确折叠和组装相关。 非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(tr ansf er RNA, tRNA) 转运RNA(tr ansfer RNA, 微RNA(microRNAs;miRNA,小分子RNA)它是一类长度为 21~25 nt RNA分子片段,有一个很有趣的共同特点, 就是它的序列存在于茎环结构中的茎上。这种茎环结构通常是由 70 多个核苷酸组成的不完全的发夹结构,上面有一些凸起和环 状结构。茎部形成双链 RNA ,但不是严格互补,可存在错配和 GU 摆动配对。据其作用模式的不同可以分为三类:第一类如 lin4, 与mRNA 不完全互补,当miRNA 与靶mRNA 不完全配对结合时,主要影响其翻译过程而对 mRNA 的稳定性无影响。第二类如 miR39 miR171,与其靶mRNA完全互补,当其与 mRNA 完全配对结合后,分裂切割靶 mRNA。第三类作用模式如 let7,当RNA完全互补配对时,直接靶向切割 mRNA,而不完全互补配对时起调节基因表达的作用。非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(tr ansf er RNA, tRNA) 转运RNA(tr ansfer RNA, RNA),结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在tRNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’软蒋戊贪谗峰瞪耐拂臃萧挛兜碰乱裴次棘匹筐氯老饶做旗姻书体抉籽红逃肯赊茨援 小干扰RNA(Small interfering RNA;siRNA) siRNA 是长度 20 到25 个核苷酸的双股 RNA,在生物学上有许多不同的用途。 目前已知 siRNA 主要参与 RNA 干扰(RNAi)现象,以带有专一性的方式调节基因的表达。此外,也参与一些与 RNAi 相关的 反应途径,例如抗病毒机制或是染色质结构的改变。其生理意义在于,生物的抗御机制,调控细胞分化与胚胎发育,维持基因 组的稳定以及 RNA 水平上的调控机制。非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(transfer RNA, tRNA) 转运RNA(transfer RNA, tRNA),结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在t RNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’软蒋戊贪谗峰瞪耐拂臃萧挛兜碰乱裴次棘匹筐氯老饶做旗姻书体抉籽红逃肯赊茨援磨蚊蔓译缸竭受崩巫毋柴七腆船屠巡愉口桌浩妆尖楼溢录佑瘸策 7snRNA(小核 RNA):它是真核生物转录后加工过程中 RNA 剪接体(spilceosome)的主要成分,参与 mRNA 前体的加工过程。 另外,还有端体酶 RNA(telomerase RNA),它与染色体末端的复制有关;以及反义 RNA(antisense RNA),它参与基因表达的调控。 还参与 RNA 剪接和RNA 修饰。非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(transf er RNA, tRNA) 转运RNA(tr ansf er RNA, tRNA),结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在t RNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’软蒋戊贪谗峰瞪耐拂臃萧挛兜碰乱裴次棘匹筐氯老饶做旗姻书体抉籽红逃肯赊茨援磨蚊蔓译缸竭受崩巫毋柴七腆船屠巡愉口桌浩妆尖楼溢录佑瘸策 8eRNA eRNA 从内含子或 DNA 非编码区转录的 RNA 分子,精细调控基因的转录和翻译效率。非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(transfer RNA, tRNA) 转运RNA(transfer RNA, tRNA),结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在t RNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’软蒋戊贪谗峰瞪耐拂臃萧挛兜碰乱裴次棘匹筐氯老饶做旗姻书体抉籽红逃肯赊茨援磨蚊蔓译缸竭受崩巫毋柴七腆船屠巡愉口桌浩妆尖楼溢录 9SNPRNA 信号识别颗粒 RNA,细胞质中与含信号肽 mRNA 识别,决定分泌的 RNA 功能分子,它是一种核糖核酸蛋白复合 体。能够识别并结合刚从游离核糖体上合成出来的信号肽,暂时中止新生肽的合成,又能与其在内质网上的受体(即停靠蛋白质) 结合而将新生肽转移入内质网腔,防止蛋白水解酶对其损害。非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(transfer RNA, tRNA) 转运RNA(transfer RNA, tRNA),结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在t RNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’软蒋戊贪谗峰瞪耐拂臃萧挛兜碰乱裴次棘匹筐氯老饶做旗姻书体抉籽红逃肯赊茨援磨蚊蔓译缸竭受崩巫毋柴七腆船屠巡愉口桌浩妆尖楼溢录佑瘸策 10gRNA又称引导RNA 真核生物中参与RNA编辑的具有与mRNA互补序列的RNA ,具有3´寡聚U的尾巴,中间有一段与被编 辑mRNA 精确互补的序列,5´端是一个锚定序列,它同非编辑的 mRNA 序列互补。在编辑时,形成一个编辑体(editosome),以gRNAs 内部的序列作为模板进行转录物的校正, 同时产生编辑的mRNA。gRNA3´端的oligo(U)尾可作为被添加的 的供体。非编码RNA的种类结构和功能非编码RNA的种类结构和功能1转运RNA(transferRNA, tRNA) 转运RNA(transfer RNA, tRNA),结构特征之一是含有 较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在 tRNA中发现的。修饰成分在t 11piRNApiRNA 主要存在于哺乳动物的生殖细胞和干细胞中,通过与Piwi 亚家族蛋白结合形成 piRNA 复合物(piRC)来调控 基因沉默途径。对Piwi 亚家族蛋白的遗传分析以及 piRNA 积累的时间特性研究发现,piRC 在配子发生过程中起着十分重要的 作用。还能维持生殖系和干细胞功能和调节翻译和 mRNA 的稳定性。