mRNA的生物学功能是把DNA上的遗传信息(按遗传密码排列的顺序)接受过来,作为模板合成蛋白质。它的大小范围极宽,从已测定全部基因组序列的生物来看,大肠杆菌能mRNA平均长度为951个核苷酸,短的含381个核苷酸,甚至小于300个核苷酸,最长的可达7149个核苷酸;酵母Ⅲ号染色体DNA转录出的mRNA,平均大于350个核苷酸,最长的可达6500个核苷酸。mRNA在原核生物中代谢性质极不稳定,一般半衰期用分钟计算;在真核生物中,由于mRNA的3'端存在100~200个A形成多聚A的尾巴,使mRNA趋于稳定,半衰期可用小时计。
tRNA在生物体内的含量仅次于rRNA,其种类较多,分子较小,代谢稳定。
2.RNA结构的特点
tRNA、rRNA和mRNA虽然长度相差很大,但它们都是单股多聚核苷酸。对其一级结构的分析,主要采用片段重叠法和直接法。现在由于DNA序列分析法简便、快速,一般将RNA反转录成cDNA,测定cDNA序列后,再推断出RNA的一级结构。
在各种RNA链中,除U、C、A、G四种基本核苷酸外,还含有多种稀有核苷酸(碱基被修饰),其中以tRNA含量最高,约占其总核苷酸数的5%~20%;rRNA次之,含量约为0.6%~1.7%;mRNA中含量最少或者不含稀有核苷酸。
单链RNA分子通过自身回折可形成部分螺旋、茎环相间排列的二级结构,进而再折叠形成三级结构。与蛋白质和其他分子结合的位点或功能性位点,大都位于茎环结构的环区或游离的端区。而茎环结构的形成,使得一些功能位点在空间上彼此靠近,从而为酶或其他调控因子提供了作用部位。
3.tRNA的结构和功能
(1)tRNA的大小及其一级结构
tRNA含量约占全部RNA的15%。从来源不同的大约250多种tRNA的一级结构分析结果来看,其长度范围为54~96个核苷酸,通常为74~93个核苷酸,其中大多数为76个核苷酸,几乎所有tRNA都具有三叶草型的二级结构,如图2—39所示。
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