
核糖核酸(Ribonucleic Acid,簡稱RNA)是由核糖核苷酸通過磷酸二酯鍵連接形成的單鍊核酸分子,在基因表達、蛋白質合成及遺傳信息傳遞中發揮關鍵作用。其基本組成單元包含核糖、磷酸基團及四種含氮堿基(腺嘌呤A、尿嘧啶U、胞嘧啶C、鳥嘌呤G),其中尿嘧啶取代了DNA中的胸腺嘧啶,這一結構差異使其更易參與短期的生物化學反應(Nature Education, Scitable)。
RNA主要分為三類:信使RNA(mRNA)負責傳遞DNA的遺傳信息,轉運RNA(tRNA)在翻譯過程中運輸特定氨基酸,核糖體RNA(rRNA)構成核糖體結構并催化肽鍵形成。此外,非編碼RNA如微小RNA(miRNA)和長鍊非編碼RNA(lncRNA)可通過表觀遺傳調控影響細胞分化與疾病進程(National Center for Biotechnology Information)。
在生物醫學領域,RNA技術已應用于疫苗開發,例如基于mRNA的COVID-19疫苗通過編碼病毒刺突蛋白激發免疫應答,該成果發表于《新英格蘭醫學雜志》(2020年臨床研究)。RNA幹擾(RNAi)技術則被用于靶向沉默緻病基因,為治療遺傳性疾病提供新策略(Cold Spring Harbor Perspectives in Biology)。
核糖核酸(RNA)是生物體内重要的生物大分子,與脫氧核糖核酸(DNA)共同承擔遺傳信息的傳遞與表達功能。以下是詳細解釋:
RNA由核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成,每個核苷酸包含:
RNA通常以單鍊形式存在,但可通過堿基配對(如A-U、C-G)形成局部雙鍊或複雜二級結構(如tRNA的“三葉草”結構)。
類型 | 功能 |
---|---|
mRNA | 攜帶DNA遺傳信息,指導蛋白質合成(信使RNA) |
tRNA | 轉運特定氨基酸至核糖體,參與翻譯(轉運RNA) |
rRNA | 與蛋白質結合形成核糖體,催化肽鍵形成(核糖體RNA) |
非編碼RNA | 包括miRNA、siRNA等,調控基因表達或參與表觀遺傳修飾 |
特征 | RNA | DNA |
---|---|---|
糖組分 | 核糖 | 脫氧核糖 |
堿基 | 含尿嘧啶(U) | 含胸腺嘧啶(T) |
鍊結構 | 通常為單鍊 | 雙螺旋結構 |
穩定性 | 易被降解 | 較穩定 |
RNA在生命活動中具有核心作用,從遺傳信息傳遞到細胞功能調控均不可或缺。其單鍊結構的靈活性也使其在進化早期可能作為主要遺傳物質存在(RNA世界假說)。
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