RNA、DNA的结构与功能

RNA主要分为信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)三类。此外还有近年很受重视的小分子RNA(miRNA)。

(一)mRNA

1)mRNA的结构特点:

①mRNA分子为一线性的单链多核苷酸,从5′一端的AUG开始,每3个核苷酸为一组,决定肽链上的一个氨基酸。按一定顺序排列的3个核苷酸称为三联体密码。

②大多数真核mRNA的5′-端在转录后均加上一个7-甲基成m7GpppN的结构,称为帽子结构(cap sequence)。

③绝大多数真核mRNA的3′-端有200多个腺苷酸的尾巴,这是在转录后逐个添加上去的,其作用在于增加rnRNA的稳定性和维持其翻译活性。

2)DNA通过转录而产生mRNA,使DNA遗传信息传至RNA分子,并以此作为蛋白质合成的模板,决定合成蛋白质的氨基酸排列顺序。真核细胞核内合成的mRNA初级产物是不均一核RNA,其分子量比成熟的mRNA大,经剪接生成成熟的mRNA,并移位到细胞质。

(二)tRNA

1)主要功能是携带蛋白质合成所需的氨基酸,并按mRNA上的密码顺序,将其转运到mRNA分子上。每种tRNA只能运载一种氨基酸,但一种氨基酸可以由一种或一种以上的tRNA运载。

2)tRNA的结构特点如下:

①tRNA分子均是单链多核苷酸,碱基互补的片段形酸组成,第3、4、5三个核苷酸组成反密码子,携带不同氨基酸的tRNA有其特异的反密码子,与mRNA上相应的密码子互补。

②tRNA中含有较多的稀有碱基,包括假尿嘧啶(Ψ),次黄嘌呤(I)、双氢尿嘧啶(DHU)和甲基化的嘌呤等。环球网校整理

③tRNA的三级结构呈倒L型,一端为氨基酸臂,另一含量最多的RNA。真核生物含有4种rRNA,其中28S、5.8S和5S存在于大亚基,小亚基只含有18S一种。

1)一级结构

①DNA的一级结构是指DNA分子中核苷酸的排列顺序及其连接方式。

②DNA分子中脱氧核苷酸的连接有严格的方向性,前一个脱氧核苷酸的3′-羟基(-OH)与下一个脱氧核苷酸的5′-磷酸形成3′,5′-磷酸二酯键,从而构成一个没有分支的线性大分子,其两个末端分别是5′-末端(游离磷酸基)和3′-末端(游离羟基)。

(二)DNA的双螺旋结构螺旋结构模型,确立了DNA的二级结构,其结构要点:

①DNA分子由两条反向平行互补多核苷酸链组成,一条链走向5′→3′,另一条链3′→5′;两条多核苷酸链通过碱基之间的氢键连接在一起。A与T、G与C配对。

②两条多核苷酸链都以右手螺旋,围绕同一中心轴构成双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸相连构成的链状骨架位于螺旋的外侧,碱基位于螺旋的内侧。螺旋表面有两条凹槽,一条深宽称为深沟、一条浅窄称为浅沟,沟状结构与蛋白质、DNA之间的相互识别有关。