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核糖核酸编辑

指数 核糖核酸编辑

核糖核酸编辑(RNA editing),缩写为RNA编辑,是指一种在核糖核酸(RNA)由聚合酶生成之后其转录自脱氧核糖核酸(DNA)的核酸序列又发生改变的分子生物学过程。和其它转录后修饰方式(如RNA剪接、5'-加帽、3'-加尾)相比,RNA编辑现象相对较为罕见。RNA编辑通常包括碱基的插入、丢失和替换。 RNA编辑已在一些古菌、原核、真核及其病毒的tRNA、rRNA、mRNA或miRNA分子中发现。RNA编辑会出现在细胞核与细胞质乃至线粒体和色素體中。在脊椎动物中,编辑现象较为罕见,受影响的分子只有少数碱基发生变化。在其它生物体中,有可能产生丰富的RNA编辑,在某些情况下,mRNA序列中的大多数核苷酸都可能经过编辑。.

18 关系: 原核生物古菌多腺苷酸化線粒體真核生物病毒转录后修饰脊椎动物色素體MicroRNAMRNARNA剪接RNA聚合酶RRNATRNA核糖核酸核酸序列5'端帽

原核生物

原核生物(英文:prokaryote)是通常由單一原核细胞形成的生物。相对于真核细胞,原核细胞一般没有细胞内膜、没有核膜包裹的成型细胞核,细胞内无染色体,DNA链未螺旋化,並以游離的形成存在於細胞質中,细胞质内也无任何有膜的细胞器(如粒線體或葉綠體)。有些分類學者將原核生物歸於原核生物域(Prokaryota),但現行的三域系統不採此說,而是將古菌域和細菌域的生物視為原核生物,原核生物本身不作為生物分類的層級。 大部分原核生物为单细胞生物。根据《伯杰氏细菌鉴定手册》,原核生物分为四大类,“有细胞壁的革兰氏阴性真细菌”,“有细胞壁的革兰氏阳性真细菌”,“无细胞壁的真细菌”,“古细菌”。环境中常见的原核生物有细菌、放线菌、古细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次氏体和蓝细菌等光合性细菌。 Prokaryota亦拼寫為"procaryotes-ß"Campbell, N. "Biology:Concepts & Connections".

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古菌

古菌(Archaea,来自,意为“古代的东西”)又稱古細菌、古生菌或太古生物、古核生物,是单细胞微生物,构成生物分类的一个域,或一个界。这些微生物属于原核生物,它們與细菌有很多相似之處,即它们没有细胞核与任何其他膜结合细胞器,同時另一些特徵相似於真核生物,比如存在重复序列与核小体。 过去曾经将古菌和细菌一同归为原核生物,并将其命名为“古细菌”,但这种分类方式已过时。事实上古菌有其独特的进化历程,并与其它生命形式有显著的生化差异,所以现在将其列为三域系统中的一个域。在这个系统中,古菌、细菌与真核生物各为一个域,并进一步划分为界与门。到目前为止,古菌已被划分为公认的四个门,随着进一步研究,还可能建立更多的门类。在这些类群中,研究最深入的是泉古菌门与广古菌门。但对古菌进行分类仍然是困难的,因为绝大多数的古菌都无法在实验室中纯化培养,只能通过环境宏基因组检测来分析。 古菌和细菌的大小和形状非常相似,但少数古菌有不寻常的形状,如嗜鹽古菌拥有平面正方形的细胞。尽管看起来与细菌更相似,但古菌与真核生物的亲缘关系更为密切,特别是在一些代谢途径(如转录和转译)有关酶的相似性上。古菌还有一些性状是独一无二的,比如由依赖醚键构成的细胞膜。与真核生物相比,古菌有更多的能量来源,从熟悉的有机物糖类到氨到金属离子直到氢气。(如)可以以太阳光为能源,其它一些种类的古菌能进行;但不像蓝藻与植物,没有一种古菌能同时做到这两者而进行光合作用。古菌通过分裂、出芽、断裂来进行无性生殖,但没有发现能产生孢子的种类。 一开始,古菌被认为都是一些生活在温泉、盐湖之类极端环境的嗜极生物,但近来发现它们的栖息地其实十分广泛,从土壤、海洋、到河流湿地。它们也被发现在人类的大肠、口腔、与皮肤。尤其是在海洋中古菌特别多,一些浮游生物中的古菌可能是这个星球上数量最大的生物群体。现在,古菌被认为是地球生命的一个重要组成部分,在碳循环和氮循环中可能扮演重要的角色。目前没有已知的作为病原体或寄生虫的古菌,他们往往是偏利共生或互利共生。一个例子是,生活在人和反刍动物的肠道中帮助消化,还被用于沼气生产和污水处理。嗜极生物古菌中的酶能承受高温和有机溶剂,在被生物技术所利用。.

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多腺苷酸化

多腺苷酸化(Polyadenylation)是指多聚腺苷酸與信使RNA(mRNA)分子的共價鏈結。在蛋白質生物合成的過程中,這是產生準備作翻譯的成熟mRNA的方式的一部份。在真核生物中,多聚腺苷酸化是一種機制,令mRNA分子於它們的3'端中斷。多聚腺苷酸尾(Poly-A Tail)保護mRNA,免受核酸外切酶攻擊,並且對轉錄終結、將mRNA從細胞核輸出及進行翻譯都十分重要。一些原核生物的mRNA都會被多聚腺苷酸化,但多聚腺苷酸尾的功能則與真核生物有所不同。 當脱氧核糖核酸(DNA)在細胞核內轉錄成核糖核酸(RNA)的過程中及完成後,多聚腺苷酸化就會出現。當轉錄停止後,mRNA鏈會由核酸外切酶及RNA聚合酶切開。切開位點的附近有著AAUAAA序列。當mRNA被切開後,會加入50-250個腺苷到切開位點的3'端上。這個反應是由多聚腺苷酸聚合酶完成的。.

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線粒體

--(mitochondrion)是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器,直径在0.5到10微米左右。除了溶组织内阿米巴、篮氏贾第鞭毛虫以及几种微孢子虫外,大多数真核细胞或多或少都拥有线粒体,但它们各自拥有的线粒体在大小、数量及外观等方面上都有所不同。这种细胞器拥有自身的遗传物质和遗传体系,但因其基因组大小有限,所以线粒体是一种半自主细胞器。线粒体是细胞内氧化磷酸化和合成三磷酸腺苷(ATP)的主要场所,为细胞的活动提供了化学能量,所以有“細胞的發電站”(the powerhouse of the cell)之称。除了为细胞供能外,线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程,并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。 英文中的“线粒体”(mitochondrion,复数形式为“mitochondria”)一词是由希腊语中的“线”(“μίτος”或“mitos”)和“颗粒”(“χονδρίον”或“chondrion”)组合而成的。在“线粒体”这一名称出现前后,“粒体”“球状体”等众多名字曾先后或同时被使用。这些现在已不再继续使用的名称包括:blepharoblast、condriokont、chondriomite、chondrioplast、chondriosome、chondrioshere、filum、fuchsinophilic granule、interstitial body、körner、fädenkörner、mitogel、parabasal body、plasmasome、plastochondria、plastome、sphereoplast和vermicle等(按首字母在英文字母表中的顺序排列),其中“chondriosome”(可译为“颗粒体”)直至1982年仍见诸欧洲各国的科学文献。.

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真核生物

真核生物(学名:Eukaryota)是其细胞具有细胞核的单细胞生物和多细胞生物的总称,它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。 真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核,因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器,如粒線體、叶绿体、高尔基体等。 由于具有细胞核,因此真核细胞的细胞分裂过程与没有细胞核的原核生物也大不相同。 真核生物在进化上是单源性的,都属于三域系统中的真核生物域,另外两个域为同属于原核生物的细菌和古菌。但由于真核生物与古菌在一些生化性质和基因相关性上具有一定相似性,因此有时也将这两者共同归于新壁總域演化支。 科學家相信,從基因證據來看,真核生物是細菌與古菌的基因融合體,它是某種古菌與細菌共生,異種結合的產物。.

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病毒

病毒(virus,中文舊稱“濾過性病毒”)是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的非细胞形态,靠寄生生活的介於生命体及非生命體之間的有機物種,它既不是生物亦不是非生物,目前不把它歸於五界(原核生物、原生生物、真菌、植物和動物)之中。它是由一个保护性外壳包裹的一段DNA或者RNA,藉由感染的機制,这些简单的有機体可以利用宿主的细胞系统进行自我复制,但无法独立生长和复制。病毒可以感染几乎所有具有细胞结构的生命体。第一个已知的病毒是烟草花叶病毒,由马丁乌斯·贝杰林克于1899年发现并命名,迄今已有超过5000种类型的病毒得到鉴定。研究病毒的科学称为病毒学,是微生物学的一个分支。 病毒由两到三个成份组成:病毒都含有遺傳物質(RNA或DNA,只由蛋白质组成的朊毒體并不属于病毒);所有的病毒也都有由蛋白质形成的衣壳,用来包裹和保护其中的遗传物质;此外,部分病毒在到达细胞表面时能够形成脂质包膜环绕在外。病毒的形态各异,从简单的螺旋形和正二十面體形到複合型结构。病毒颗粒大约是细菌大小的百分之一。Collier pp.

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转录后修饰

转录后修饰(RNA修飾,或稱修飾RNA)是真核细胞中,将初级转录RNA转化为成熟RNA的加工过程。一个很好的例子就是前mRNA转化为成熟的mRNA,其中包括剪接,并发生在蛋白质生物合成之前。这一加工过程对于真核生物基因组的正确翻译至关重要,这是因为真核生物的初级转录RNA中包含既包括用于编码蛋白质的外显子又包含非编码的內含子。.

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脊椎动物

脊椎动物亚门是脊索动物门下的一个亚门。拉丁文学名是Vertebrata,词根是“vertebra”,意为脊椎骨。目前所知最早的脊椎動物是中國雲南省昆明發現的豐嬌昆明魚,距今約五億三千萬年前。 和節肢動物殼長在體外或軟體動物無骨骼不同,脊椎动物亚门的动物的脊椎都包在骨头里面,是脊索动物门中最大和最先进的亚门。这个亚门的成员拥有的肌肉大多数是一对一对的肌肉。神经系统有一部分在脊梁骨中间。循环系统较完善,有心脏可以促进血液循环。脂肪組織是絕大多數脊椎動物特有的構造,可以使之一段時間不進食,而不會能量耗竭而死。 脊椎动物亚门动物的脊椎是体内骨,有软骨也有硬骨。在动物成长时,这个骨架支持体型。因此脊椎动物可以比无脊动物长得大,而且平均体量也比较大。.

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色素體

色素體(plastid),又稱質粒體或質體,是植物、藻类、細菌中所含有的一種囊泡,與光合作用有關。囊泡中含有菌綠素與類胡蘿蔔素Salton MR.

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MicroRNA

#重定向 小分子核糖核酸.

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MRNA

#重定向 信使核糖核酸.

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RNA剪接

剪接(splicing,又稱拼接),是一种基因重组現象,在分子生物學中,主要是指細胞核內基因資訊在轉錄過程中或是在轉錄過後的一种修飾,即將內含子移除及合併外顯子——內含子與外顯子的名稱是通用於編碼基因的DNA及其轉錄後的RNA——是真核生物的前mRNA變成mRNA的過程之一。剪接過程是剪接體內核糖核酸(RNA)核苷酸之間的一連串生化反應,並由剪接體內小核核糖蛋白(snRNP)中的snRNA負責催化並作用。此外,也有一些類型不需外在催化物質,而是在特定二價金屬離子存在的情況下,以RNA自我催化的方式進行剪接,如第一型或第二型內含子 (group-I or group-II intron)或核酸酶(ribozyme)。這也是真核生物與原核生物的区别之一(请参看顺反子)。成熟的mRNA會接著進行蛋白質生物合成中的翻譯,以產生蛋白質,稱轉譯作用。.

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RNA聚合酶

RNA聚合酶(RNA polymerase、RNAP、RNApol、DNA-dependent RNA polymerase,EC2.7.7.6)或稱核糖核酸聚合酶,是一種負責從DNA或RNA模板製造RNA的酶。RNA聚合酶是通過稱為轉錄的過程來建立RNA鏈,以完成這個工程。在科學上,RNA聚合酶是一個在RNA轉錄本3'端聚合核糖核甘酸的核苷轉移酶。RNA聚合酶是一種非常重要的酶,且可在所有生物、細胞及多種病毒中可見。 RNA聚合酶是於1960年分別由山姆·懷斯及霍維茲同時發現。但在此之前,於1959年,諾貝爾獎頒發給了塞韋羅·奧喬亞,因為他的發現當時認為是RNA聚合酶,但其實是核糖核酸酶。.

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RRNA

#重定向 核糖體核糖核酸.

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TRNA

#重定向 转运核糖核酸.

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核糖核酸

核糖核酸(Ribonucleic acid),簡稱RNA,是一類由核糖核苷酸通過3',5'-磷酸二酯鍵聚合而成的線性大分子。自然界中的RNA通常是單鏈的,且RNA中最基本的四種鹼基爲A(腺嘌呤)、U(尿嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)通過轉錄後修飾,RNA可能會帶上(Ψ)這樣的稀有鹼基,相對的,與RNA同爲核酸的DNA通常是雙鏈分子,且含有的含氮鹼基爲A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)四種。 RNA有着多種多樣的功能,可在遺傳編碼、翻譯、調控、基因表達等過程中發揮作用。按RNA的功能,可將RNA分爲多種類型。比如,在細胞生物中,mRNA(信使RNA)爲遺傳信息的傳遞者,它能夠指導蛋白質的合成。因爲mRNA有編碼蛋白質的能力,它又被稱爲編碼RNA。而其他沒有編碼蛋白質能力的RNA則被稱爲非編碼RNA(ncRNA)。它們或通過催化生化反應,或通過調控或參與基因表達過程發揮相應的生物學功能。比如,tRNA(轉運RNA)在翻譯過程中起轉運RNA的作用,rRNA(核糖體RNA)於翻譯過程中起催化肽鏈形成的作用,(小RNA)起到調控基因表達的作用。此外,RNA病毒甚至以RNA作爲它們的遺傳物質。 RNA通常由DNA通過轉錄生成。RNA在細胞中廣泛分佈,真核生物的細胞核、細胞質、粒線體中都有RNA。.

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核酸序列

核酸序列(Nucleic acid sequence,亦称为核酸的一级结构)使用一串字母表示的真实的或者假设的携带基因信息的DNA分子的一级结构。每个字母代表一种核鹼基,两个碱基形成一个碱基对,碱基对的配对规律是固定的,A-T,C-G。三个相邻的碱基对形成一个密码子。一种密码子对应一种氨基酸,不同的氨基酸合成不同的蛋白质。在DNA的复制及蛋白质的合成过程中,碱基配对规律是十分关键的。 可能的字母只有A, C, G和T,分别代表组成DNA的四种核苷酸-腺嘌呤,胞嘧啶,鸟嘌呤,胸腺嘧啶。典型的他们无间隔的排列在一起,例如序列AAAGTCTGAC。任意长度大于4的一串核苷酸被称作一个序列。 关于它的生物功能,则依赖于上下文的序列,一个序列可能被正读,反读;包含编码 或者无编码。DNA序列也可能包含非編碼DNA。 核酸也具有二级结构和 。 一级结构有时被错误地称为一级序列。 相反,没有并行的二级或三级序列概念。.

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5'端帽

5'端帽(five prime cap)是在真核生物中信使RNA(mRNA)的5'端经修改後形成的的雙核苷酸端点。5'加帽的過程對建立成熟的mRNA作翻譯非常重要。加帽確保了mRNA在蛋白質生物合成中進行轉譯的穩定性,並在細胞核中是高度調控的過程。.

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