信使核糖核酸
| 信使核糖核酸 |
信使RNA，中文譯名「信使核糖核酸」，是由DNA的一條鏈作為模板轉錄而來的、攜帶遺傳信息能指導蛋白質合成的一類單鏈核糖核酸。以細胞中基因為模板，依據鹼基互補配對原則轉錄生成mRNA後，mRNA就含有與DNA分子中某些功能片段相對應的鹼基序列，作為蛋白質生物合成的直接模板。mRNA雖然只占細胞總RNA的2%~5%，但種類最多，並且代謝十分活躍，是半衰期最短的一種RNA，合成後數分鐘至數小時即被分解。美國食品和藥物管理局(FDA)於2020年12月11日授權一款運用mRNA(信使核糖核酸)技術研製的新冠疫苗的緊急使用許可。
目錄
簡介
信使RNA是指導蛋白質生物合成的直接模板。mRNA 占細胞內RNA總量的2%~ 5%，種類繁多，其分子大小差別非常大。信使RNA（mRNA）是一大類RNA分子，它將遺傳信息從DNA傳遞到核糖體，在那裡作為蛋白質合成模板並決定基因表達蛋白產物肽鏈的氨基酸序列。 RNA聚合酶將初級轉錄物mRNA（稱為前mRNA）轉錄成加工過的成熟mRNA，這種成熟的mRNA被翻譯成蛋白質。如在DNA中一樣，mRNA遺傳信息也保存在核苷酸序列中，其被排列成由每個三個鹼基對組成的密碼子。每個密碼子編碼特定氨基酸，但終止密碼子例外，因為其終止蛋白質合成。將密碼子翻譯成氨基酸的過程需要另外兩種類型的RNA：轉移RNA（tRNA）和核糖體RNA（rRNA）。tRNA介導密碼子的識別並提供相應的氨基酸，rRNA是核糖體蛋白質製造機械的核心組成部分。
評價
已經加工並轉運至細胞質的真核mRNA（即成熟mRNA）在核糖體的翻譯發生在細胞質中自由漂浮的核糖體中，或者通過信號識別顆粒導向到的內質網中。因此，與原核生物不同，真核生物的mRNA翻譯不直接與轉錄偶聯。在某些情況下甚至可能發生這樣的情況，即mRNA水平的降低卻伴隨着蛋白質水平的增加真核生物和原核生物之間的另一個區別是mRNA的轉運。由於真核轉錄和翻譯是在不同的細胞器內進行的，真核mRNA必須從細胞核輸出到細胞質。 這一過程可能受不同信號通路的調節。成熟的mRNA通過其加工的修飾被識別，在結合帽結合蛋白CBP20和CBP80及轉錄/輸出複合物（TREX）後通過核孔被輸出到細胞質同一細胞內的不同mRNA具有不同的壽命（穩定性）。在細菌細胞中，單個mRNA可以存活數秒至超過一小時，但平均壽命為1至3分鐘，因此，細菌mRNA的穩定性遠低於真核mRNA。哺乳動物細胞mRNA的壽命從幾分鐘到幾天不等。mRNA的穩定性越高，從該mRNA產生的蛋白質越多。 mRNA的有限壽命使細胞能夠快速改變蛋白質合成以響應其不斷變化的需求。有許多機制可導致mRNA的降解真核細胞的mRNA分子最顯著的結構特徵是具有5』端帽子結構（m7G）和3』端的Poly(A）尾巴。絕大多數哺乳類動物細胞mRNA的3』端存在20-30個腺苷酸組成的Poly（A）尾，通常用Poly（A+）表示。這種結構為真核mRNA的提取，提供了極為方便的選擇性標誌，寡聚（dT）纖維素或寡聚（U）瓊脂糖親合層析分離純化mRNA的理論基礎就在於此。mRNA的分離方法較多，其中以寡聚（dT）-纖維素柱層析法最為有效，已成為常規方法。此法利用mRNA 3』末端含有Poly（A+）的特點，在RNA流經寡聚（dT）纖維素柱時，在高鹽緩衝液的作用下，mRNA被特異地結合在柱上，當逐漸降低鹽的濃度時或在低鹽溶液和蒸餾水的情況下，mRNA被洗脫，經過兩次寡聚（dT）纖維柱後，即可得到較高純度的mRNA。寡聚（dT）纖維素柱純化mRNA。[1]