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1、RNA 的结构与功能摘要RNA 是所有生物体和生物细胞完成遗传和更新使命的不可或缺的物质，生 物学界和医学界也在一直不断的探索，由于RNA是细胞内蛋白质合成的中间物 质，那么就可以以这个为切入点，通过抑制RNA的转录或者与它有关的一些酶 的活性，可以达到治疗某些疾病的目的。通过对RNA的结构、功能、分类、研 究历史及进展，近而研究RNA在蛋白质合成过程中的具体作用，包括从遗传物 质DNA到RNA的转录过程，以及RNA翻译为蛋白质的过程。最重要的是RNA 干扰技术的应用，通过使某些特定的基因沉默，从而达到抑制蛋白质合成的目 的。关键词RNA DNA转录蛋白质的翻译The Structure an
2、d Function of RNAAbstractRNA is the indispensable material of all living organisms and biological cells to complete the genetic and update mission,biologists and the medical profession also has comtinued to explore , RNA is protein synthesis intermediates , then you can ues this as a cutpoint , thro
3、ugh the inhibition of RNA transcription or enzyme activity it can achieve the purpose of treatment of certain diseases . By RNA structure , function ,classification and study of history and progress of the past studies of the specific role of RNA in the protein synthesis, including the process from
4、the genetic material from DNA to RNA transcription ,and translation from RNA to protein .The most important is the application of RNA interference technolog ,by making certain specific gene silencing ,thereby inhebiting protein synthesis .Keywords : RNA DNA transcription Protein translation目录、八、亠前言1
5、. RNA 的简要概述1.1 RNA 的概 念 (1)1.2 RNA 的分类及其作 用 (1)1.2.1 信使 RNA (mRNA) (1)1.2.2 核糖体 RNA(rRNA) (1)1.2.3 转运 RNA(tRNA) (1)1.3 RNA 的研究历史及发展前 景 (2)1.4 RNA的空间结构(7)1.4.1 mRNA的空间结构。(8)1.4.1.1帽子结构(8)1.4.1.2多聚A尾结构1.4.2 tRNA的空间结构1.4.2.1 tRNA的一级结构特点(9)1.4.2.2 tRNA 二级结构特点 (9)1.4.2.3 tRNA 的三级结构特点 (10)1.4.3 rRNAR的空间结构
6、(10)1.5 RNA的提取方法(11)1.5.1 RNA 的分 布 (11)1.5.2 RNA的提取方法及原理(11)1.5.2.1样本前的处理(11)1.5.2.2细胞的裂解(12)1.5.2.3 RNA的纯化及获得(12)1.6在哺乳动物中RNA与DNA的异同(12)2.本论文研究的内容一一生物信息的传递【1】2.1 RNA的转录11 (13)2.1.1 转录的基本过程(13)2.1.2 转录机器的主要成分(15)2.1.2.1 RNA 聚合酶(15)2.1.2.2 转录复合物 (15)2.1.2.3 启动子 (15)2.2 启动与转录的起始 (15)2.2.1 启动子区的识别(15)2
7、.2.2 酶与启动子区的结合(16)2.3 蛋白质的翻 译 (16)2.3.1遗传密码一三联子(17)2.3.2 肽链的延伸(17)总结 (18)谢 辞 (19)参考文 献 (20)RNA (rib on ucleic acid)广泛存在于原核生物和真核生物的细胞质以及 真核生物细胞的某些细胞器(如线粒体、高耳基体)中。RNA噬菌体和RNA病 毒中的遗传信息的载体是RNA。生物体RNA含量的多少与生物进化水平的高低 有关，高等生物体内所含的遗传信息多，那么RNA的数量也就会比较多。生物 体内RNA的含量根据生理遗传需要而有所不同，例如有些细菌需要不断适应外 部环境，其体内编码某些诱导酶的mRN
8、A的含量就比较多，人类癌细胞繁殖的 速度快，那细胞内所含的与合成相应蛋白质所对应的RNA也会比较多。目前科 学家己经对RNA的结构组成和功能有了比较详细的了解，相信随着科学家们对 RNA的逐步深入探索，可以使基作为抑制蛋白质合成的靶点，从而使癌细胞以 及一些其它的肿瘤细胞的分裂得到有效的抑制。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。在很多病毒中，RNA是其唯一的遗传信 息的载体，在某些RNA病毒中，RNA就是它的遗传物质，而在所有的哺乳动物 中，RNA是合成蛋白质不可或缺的物质。1.2 RN
9、A 的分类及其作用在生物体内有很种不同的RNA分子，在大多数的生物体内主要有三种，它 们分别是信使 RNA (messager RNA， mRNA)、转运 RNA (transfer RNA， tRNA)和核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)。它们对于基因的表达和转录起着 至关重要的作用。1.2.1信使 RNA(mRNA)在以往的认识中， DNA 是直接决定蛋白质合成的物质，因为，遗传信息主 要是存在于位于胞核内染色体上的DNA中的，然而研究发现，蛋白质的合成环 节并不是在细胞核内，相反是在细胞核外细胞质中的核体内进行的，那这样推 断开来，位于DNA碱基序列上的遗传物质关不能直
10、接的连接到蛋白质合成的过 程中，它们之间没有直接的联系，那蛋白质的合成过程是怎以样的呢，早在18 世纪五十年代，科学家们就一直在研究着这一问题，最终证明：这种合成过程 是要通过一种特定的RNA来传递DNA上的遗传信息给蛋白质上的氨基酸序列 的，这种物定RNA就是现在所说的信使RNA(messager RNA， mRNA)，这种RNA 起着传递遗传信息的作用，它能够记录DNA上的碱基序列，然后再把它们准确 的转录下来，这样遗传信息就被保留了下来，经过一定的过程这些遗传信息被 带到细胞质中的核糖体上，由于不同的蛋白质一的氨基酸是有一定的排列顺序 的，这种顺序的排列就要由mRNA 一的碱基序列来决定
11、了。经过这样的过程， 带有DNA上遗传物质特性的蛋白质就合成了，它的外在性状依然是原来DNA 所控制的，在这个过程中，也就是DNA的转录前，每条mRNA的链中的所有编 码序列并不能都被用于决定氨基酸的排列，而这种用于编码的序列相对的还比 较少，只有大约四分之一左右的才有这样的功能，其它四分之三的部分则是属 于非编码序列了【1】，经过这些过程后，再最后合成蛋白质。1.2.2核糖体 RNA(rRNA)核糖体的主要组成成分就是核糖体RNA 了，而且这种核糖体RNA分子一般 都不是单独游离于核糖体内的，它们中的大多数都是与核糖体内的蛋白质结合 在一起的，也只有这样，所形成的物理结构才会符合能量最低的原
12、理，从而形 成稳定的核糖体。在原核生物和在真合生物细胞中所含的RNA还有很大的不 同，同时它们的种类也有很大的不同，在真核生物结胞内的核糖体RNA大概有 四种，它们所含的核苷酸数量也是不等的。在原核生物的细胞内，核糖体RNA 一般有三种，它们是通过一种沉降系数来区分的，可以用超速离心的方法来测定一个核糖体RNA分子的沉降速度，这个速度也和沉降系数有极大的关系，同 是还与粒子的半径存在一定的比例关系【1】。在真核生物中，在高倍的电子扫描隧道显微镜下观察，如果将核体内部分 核糖体RNA从其上剥离的话，那核糖体的整体结构就会发生一定的变化，而且 还会发现，某一种核糖体RNA(16S)的一端是与信使R
13、NA的一端互补的，这 样的结合的目的是为了信使RNA更准确的传递遗传信息。1.2.3转运 RNA(tRNA)通过上面的说明，我们都知首核糖体才是蛋白质的合成场所，而mRNA是 DNA与蛋白质之间的中间使者，那它们之间是怎么样相互传递的呢，因为合成 蛋白质的各种氨基序列与mRNA上的碱基序列是不能直按就挨在一起的，所以 仅靠mRNA本身也是不能独立完成的，这时就急需一种物质把这些氨基酸原材 料运输到核粮体上，这样才能让其与mRNA完美的结合，这种物质就是我们所 说的转运RNA (tRNA),tRNA的存在能够使合成蛋白质的20种氨基酸和mRNA 的碱基之间产生一种结合作用所必须的结合力，tRNA
14、的种类也有很多，现在知 的有40多种。此外，还有一种RNA，它相对以上三种RNA所起的作用在蛋白质合成过程 中经常容易被忽略，它就是小核RNA (snRNA)，小核RNA是真核生物转录后 的加工过程中所产生的RNA剪接体的主要成分。另外，还有一些与染色体尾端 的复制有关的端体酶RNA；以及可以参与调控基因表达的反义RNA；作为rRNA 的加工和修饰的小核仁RNA (snoRNA)；作为蛋白质内质网定位合成的信号识 别体的组成成分的小胞质RNA(SCRNA/7S-RNA)等等。1.3 RNA的研究历史及发展前景1.3.1早期的RNA是在19世纪的80年代也就是20世纪初，首 先解决了核酸的组成和核苷酸的结构。1869年瑞士著名的生物学家迈斯彻(Miescher)为了研究细胞核的化学成 分，在其中发现了酸性的含磷化合物，并将其命名为核质，这种物质实质上是 含蛋白质的核酸制品。1889年的时候，科学家R.Altmann将这种混杂的化合物 纯化从而得到了不含蛋白质的核酸制品
