小分子RNA
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RNA在分子生物学中的功能和应用RNA(核糖核酸)是生物体内的一种重要的核酸分子,与DNA(脱氧核糖核酸)一样,都是由核苷酸单元组成的。
在细胞发育和生物过程中,RNA发挥着非常重要的功能。
本文将从RNA 的结构、功能和应用等方面来介绍RNA在分子生物学中的重要作用。
1. RNA的结构RNA分子的结构与DNA分子有所不同。
RNA分子是一个单链的线性分子,且在链上含有额外的化学官能团,如羟基基团(OH-),而DNA中的脱氧核糖核酸则不含此官能团。
RNA由四种不同的核苷酸单元组成,包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(U)、鸟嘌呤(G)和葡萄糖苷胺(C)。
据此,RNA分子可以拥有许多不同的序列和结构,从而实现各自不同的生物学功能。
2. RNA的功能RNA分子存在于许多细胞生物过程中,其功能各异。
以下是RNA在分子生物学中的常见功能:(1) mRNAmRNA(信使RNA)是一种编码RNA,其中包含了来自DNA 的转录信息,是转录后第一步形成的RNA分子。
mRNA负责将DNA的信息传递给细胞内的核糖体,以便进行蛋白质的合成。
(2) rRNArRNA(核糖体RNA)是一种结构RNA,位于核糖体的主体中央,负责拼接氨基酸以形成蛋白质。
rRNA几乎在所有的生物体内都扮演着相同的角色。
(3) tRNAtRNA(转运RNA)是一种结构RNA,负责将氨基酸分子带入核糖体的运输RNA。
tRNA与mRNA一起在核糖体内起到拼接氨基酸的重要作用。
(4) miRNAmiRNA(小分子RNA)是一类短小的RNA,通常由20-24个核苷酸组成,负责调控基因表达。
miRNA通过与mRNA结合,可以靶向性地降低其表达水平,从而调节基因的表达。
(5) lncRNAlncRNA(长链非编码RNA)是一类超过200个核苷酸组成的RNA,与miRNA一样,也是一种非编码RNA。
lncRNA参与细胞的许多重要过程,如细胞分化、细胞凋亡以及某些疾病的发生发展等。
rna特殊结构的功能
RNA具有特殊的结构,这些结构赋予了RNA不同的功能。
以
下是几种常见的特殊RNA结构及其功能:
1. tRNA(转运RNA):tRNA是一种小分子RNA,在蛋白质
合成过程中起着关键的作用。
它通过特定的配对方式将氨基酸带到核糖体上的mRNA上,从而参与蛋白质的合成。
2. rRNA(核糖体RNA):rRNA是构成核糖体的主要组成部分。
核糖体是蛋白质合成的工厂,rRNA通过与蛋白质结合,
形成核糖体的骨架结构,促进蛋白质合成的进行。
3. snRNA(小核RNA):snRNA主要存在于真核细胞核中,
参与剪接作用。
剪接是基因表达的调节过程,通过将内含子从前体mRNA中切除,将剩余的外显子连接起来,形成成熟的mRNA。
4. miRNA(微小RNA):miRNA是一类短小的非编码RNA
分子,参与基因表达的调控。
miRNA通过与mRNA相互作用,可以导致mRNA的降解或抑制其翻译,从而调节基因的表达
水平。
5. siRNA(小干扰RNA):siRNA是一类类似于miRNA的小RNA分子,主要通过与mRNA结合,引导RNA酶复合体(RISC)降解相应的mRNA分子。
siRNA在研究基因功能和
抑制特定基因表达方面有重要的应用。
这些RNA的特殊结构赋予了它们不同的功能,通过调控基因
的表达和蛋白质的合成,参与了生物体内多个重要的生物过程。
一、miRNA提取原理:1、miRNA(MicroRNA),是一种不编码蛋白质,大小约21-23nt的单链小分子RNA,它具有在翻译水平或转录后水平调控基因表达的功能。
2、氯仿的作用:一是使蛋白质变性;二是加速有机相和水相的分离,有机相种主要是酚和蛋白结合,从而使蛋白和RNA分离,而RNA进入水相;3、无水乙醇的作用:沉淀RNA,除盐。
二、miRNA提取操作步骤:1、样品处理:每200ul血清或血浆中加入900ul裂解液MZA,振荡器振荡混匀30s至完全匀浆,颠倒混匀。
如需使用检测外惨(CR100-01),请于完全匀浆之后、颠倒混匀之前加入(2.5nM浓度,加入4ul).注意:提取样本量建议不要大于200ul,否则会导致RNA产率以及纯度偏低。
裂解液的量严格按照说明书加入,如果加入量少会使界相分离不彻底,最终也会导致低的产率和纯度。
2、室温放置5min,使得核酸蛋白复合物完全分离;3、加入200ul氯仿,盖好管盖,剧烈振荡15s,室温放置5min;4、12000rpm(~13400rpm),4℃,离心15min,样品会分三层:黄色的有机相,白色的中间层和无色的水相。
RNA主要在水相中,把水相转移到新管中;5、量取转移液的体积,缓慢加入转移液3倍体积的无水乙醇,混匀(此时可能会出现沉淀)。
将得到的溶液和沉淀一起转入吸附柱miRelute,室温放置2min,室温12000 rpm(~13400rpm),离心30s,弃去收集管中的液体,将吸附柱miRelute放回收集管中;6、向吸附柱miRelute中加入700ul去蛋白液MRD(请先检查是否已加入乙醇),室温静置2min,室温12000 rpm(~13400rpm),离心30s,弃去收集管中的液体,将吸附柱miRelute放回收集管中;7、向吸附柱miRelute中加入500ul漂洗液RW(请先检查是否已加入乙醇),室温静置2min,室温12000 rpm(~13400rpm),离心30s,弃去收集管中的液体,将吸附柱miRelute放回收集管中;8、重复步骤7一次;9、室温12000 rpm(~13400rpm),离心2min,弃去收集管;注意:此步骤目的是将吸附柱中残余的漂洗液去除,离心后将吸附柱miRelute在室温放置片刻,或置于超净工作台上通风片刻,以充分晾干。
小分子核酸
1什么是小分子核酸
小分子核酸简称为“SNA”,是一种与DNA和RNA类似的分子。
它
具有比DNA和RNA小得多的分子量,通常由10-30个核苷酸单位组成。
与DNA和RNA不同,SNA不需要酶来进行复制及转录,使其具备在试管中进行操作的能力。
因此,它具有很好的应用潜力。
2小分子核酸的类型
小分子核酸主要有两种类别:小分子DNA(sDNA)和小分子RNA (sRNA)。
小分子DNA相对比较容易合成,而且具有比DNA更好的抗
酶作用,在检测病菌、病毒和基因诊断方面具有广泛的应用。
而小分
子RNA主要用于基因治疗和药物研发等方面。
3小分子核酸的应用
由于小分子核酸本质上是抗菌酸分子,因此它在分子诊断和分子
治疗领域有着巨大的应用前景。
举一个例子,小分子DNA可以在试管
中抗拒还活着的细胞,而标准的DNA不能。
这意味着小分子DNA可以
在短时间内通过化学合成,不需要活细胞提供更长的DNA。
此外,小分子核酸也被使用在药物研发。
它们可以移动到细胞中
的靶标蛋白质,并阻止这些蛋白质的活性,从而对癌症、自身免疫性
疾病和心血管疾病等多种疾病进行治疗。
4未来趋势
小分子核酸应用在分子诊断和分子治疗领域的研究颇具前景。
随着科技进步和应用的深入,小分子核酸将更广泛地运用在基因检测、药物研发和治疗等方面。
相信在不久的未来,小分子核酸将会在生物医学领域迎来更广泛的应用。
EzOmics TMmiRNA qPCR Detection KitCatalog No.Store@-20o C一、概述1、介绍microRNA(miRNA)是一类有大约22 个核苷酸组成的非编码小分子RNA ,其广泛存在于真核生物中。
miRNA 在个体发育的不同时期及不同组织中有不同的表达模式,都表明了其在发育和分化中起有重大的调控作用。
迄今为此,对miRNA 的检测方法主要有Northern Blot 等基于分子杂交的方法,这些方法敏感度低、耗时长、RNA 的用量较大。
miRNA Q-PCR Detection Kit 采用了国际上公认的核酸检测标准技术――Real-Time PCR 技术来对miRNA 进行检测,其具有快速、特异性强、灵敏度高等优点。
2、实验原理二、实验准备1、耗材准备无RNase ,DNase 的吸头,离心管等。
2、引物准备引物为干粉形式,需先短暂离心,后每管加入200 μL DEPC-H 2O ,稀释至10 μM ,混匀后于-20o C冻存备用。
3、仪器准备离心机、实时荧光定量PCR 仪等。
三、实验步骤1.一步法扩增:将miRNA 反转录反应和qPCR 定量反应放在一个管子中进行1.1 一步法miRNA 定量体系的建立*:内参的这条引物用DEPC-H 2O 代替1.2 实时定量 PCR 反应程序试剂体积终浓度RNA 模板 0.1ng~100ng根据实验需求2×Master mix 12.5 μl 1× 50×SYBR Green I0.5 μl1×RT Primer*(10 μM) 0.5 μl 200 nM Forward Primer(10 μM) 0.5 μl 200 nM Reverse Primer(10 μM) 0.5 μl 200 nM DEPC-H 2O 补足至25μlEzOmics TM miRNA qPCR Detection Kit 包含了miRNA 特异的逆转录引物,以及qPCR 正、反向引物套装。
RNA的种类及其作用RNA是一类在细胞中发挥重要作用的核酸分子。
与DNA不同,RNA分子一般是单链的,并且包含有核酸碱基腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)之外还有尿嘧啶(U)。
RNA按照其在细胞中的功能和结构特点可分为以下几类:1.信使RNA(mRNA):mRNA是由DNA模板转录出来的,它携带着DNA上的遗传信息,将其带到细胞质中的核糖体,从而指导蛋白质的合成。
mRNA的信息由一系列的核苷酸三联体(称为密码子)编码,通过翻译过程转化为氨基酸序列,从而合成特定的蛋白质。
2.转运RNA(tRNA):tRNA是一类将mRNA上的密码子与氨基酸相对应的分子。
每一种氨基酸都有自己特定的tRNA,tRNA的结构具有“L”形,其中包含一个特有的适配位点,能与mRNA上的密码子进行互补配对。
tRNA通过与mRNA上的密码子配对,将相应的氨基酸带到正在合成的蛋白质链上。
3.核糖体RNA(rRNA):rRNA是构成细胞质中核糖体的组成部分,核糖体是蛋白质合成的场所。
rRNA与蛋白质相结合组成了核糖体,其中的rRNA起到定位和催化的作用。
不同的细胞中rRNA在结构和序列上有所不同,但整体功能相似。
4. 小核仁RNA(snRNA):snRNA主要存在于细胞的小核仁中,参与在核糖体合成的核糖体RNA前体和mRNA的剪接过程。
剪接是指将mRNA的内含子(非编码区域)切除,将编码区域拼接为一个连续的序列。
snRNA与蛋白质结合在一起,形成剪接体催化剪接反应。
5. 小核RNA(snoRNA):snoRNA主要存在于核仁中,参与核糖体RNA的修饰。
核糖体RNA的修饰包括甲基化、二硫键形成、剪切和伪基因的转录等,这些修饰会影响核糖体RNA的稳定性和功能。
6. 干扰RNA(siRNA):siRNA由双链RNA通过酶切而形成,可以稳定地结合到RNA识别复合体(RISC)上。
siRNA可以通过与mRNA相互配对,导致mRNA的降解或转录的阻断,从而达到基因的沉默或抑制特定基因的表达的作用。
rna种类,结构及功能的多样性RNA(核糖核酸)是一种由糖碳-磷酸组成的核酸,不仅参与细胞信息传递和基因表达,还参与许多生物体内的重要生物学过程。
近年来,RNA的种类、结构和功能的多样性被发现,并受到越来越多的关注。
一是RNA种类繁多。
大致可以分为信使RNA(mRNA)、遗传RNA (rRNA)、小分子RNA(sRNA)、终止密码子RNA(tRNA)和非编码RNA (ncRNA)。
信使RNA是传递基因具体指令的载体;遗传RNA是参与复制和转译过程的细胞骨架;小分子RNA以调节基因表达,参与细胞和发育过程;终止密码子RNA责把使用氨基酸转变成蛋白质;非编码RNA调控基因表达的启动和终止方面起着重要作用。
二是RNA具有多种结构。
常见的RNA结构有单链RNA、双链RNA、折叠的RNA、环形RNA等。
a-RNA是最主要的结构,其中2’-OH的含氧官能团对结构有极大的影响,在结构变化和生物活性中发挥着重要作用。
双链RNA结构也被广泛应用于RNA干扰(RNAi)、基因治疗和单核苷酸多态性(SNP)检测等研究领域。
此外,折叠的RNA,如核酸二聚体和蛋白质-RNA复合物,也可以作为基因组的重要结构单元,在细胞的正常功能中发挥重要作用。
三是RNA具有多种功能。
RNA除了参与蛋白质的翻译外,还可以参与非编码RNA的表达,促进质粒的复制和携带信息,激活细胞发育和其他重要生物学过程。
例如,非编码RNA可以抑制或加强基因表达,参与细胞增殖和调节细胞生长,以及抑制特定RNA分子的表达,参与细胞代谢和发育过程。
总而言之,RNA种类、结构及其功能的多样性具有重要的生物学意义,并为细胞信息传递和基因表达提供了重要的途径,为人类健康和疾病的治疗提供了良好的途径。
研究人员在深入开展RNA的种类、结构及其功能的研究,可以对深入了解细胞信号传递调控机制及其相关疾病的发病机制有重要的意义。
实际上,RNA除了常见的四种类型外,还有很多其他类型。
小分子RNA――microRNA综述(2)未来要解决的问题miRNAs在多个物种中广泛被发现,而且在进化上高度保守。
这些“小玩意儿”留给我们一大堆谜团:miRNA的确切功能是什么?它的目标靶是什么?作用机制是什么?也许需要对植物或者线虫的基因组进行miR NAs突变株的筛选,在果蝇中可以用targeted-disruption缺失miRNA序列。
对miRNA突变株伴随的表型缺失进行研究,有助于解释miRNAs的功能。
正如Phillip Zamore说的:“如果miRNAs在进化的进程中如此高度保守而没有任何实际功能,那真是大自然拿科研人员开涮——而且是一个残酷的玩笑”。
研究miRNA的新工具随着小分子RNA日益收受到研究人员的重视,很多研究小分子RNA的新方法不断推出。
小分子RNA的分离由于小分子RNA可能参与分化、发育、组织生长、脂肪代谢等生理过程,在不同的组织和发育阶段的表达水平有所不同,进一步了解小分子RNA的生物功能需要确定其在各种生物样品中的表达水平,因而需要一种精确的定量纯化方法,从而得到可信的数据。
现行的RNA纯化方法包括有机溶剂抽提+乙醇沉淀,或者是采用更加方便快捷的硅胶膜离心柱的方法来纯化RNA。
由于硅胶膜离心柱通常只富集较大分子的 RNA(200nt以上),小分子RNA往往被淘汰掉,因而不适用于小分子RNA的分离纯化。
有机溶剂抽提能够较好的保留小分子RN A,但是后继的沉淀步骤比较费时费力。
mirVana miRNA Isolation Kit是采用玻璃纤维滤膜离心柱(glass fiber filter,GFF),既能够有效富集10mer以上的RNA分子,又能够兼备离心柱快速离心纯化的优点,是一个不错的选择。
对于特别稀有的分子,由于需要分离大量RNA而导致高背景而降低灵敏度,还可以进一步富集10mer到200bp的小分子RNA来提高灵敏度。
小分子RNA探针的制备方法其实很简单:只需要准备目的基因的一小段寡核苷酸序列,3’端另外增加8个和T7启动子互补的碱基,将这段寡核苷酸和T7启动子引物退火,用 Klenow大片断补齐得到双链的转录模版,然后用T7 RNA聚合酶、rNTP和标记物混合,体外转录得到标记的小分子RNA探针。
RNA的种类及功能RNA(核糖核酸)是一种与DNA密切相关的核酸分子,它在生物体内起着重要的作用。
根据不同的功能和结构,RNA可以分为多种类型。
本文将介绍RNA的几种主要类型以及它们在生物体内的功能。
一、mRNA(信使RNA)mRNA是一种由DNA转录而来的RNA分子,它携带着基因信息,将基因信息从细胞核传递到细胞质中的核糖体。
在核糖体中,mRNA 通过蛋白质合成过程的翻译作用,将基因密码转化为特定的氨基酸序列,从而合成出蛋白质。
mRNA的主要功能是传递遗传信息和参与蛋白质合成过程。
二、tRNA(转运RNA)tRNA是一种将氨基酸运输到核糖体以参与蛋白质合成的小分子RNA。
tRNA通过与mRNA上的密码子互补配对,将氨基酸按照正确的顺序运输到核糖体上。
在核糖体中,tRNA通过其特有的折叠结构和氨基酸的配对规则,将氨基酸连接起来合成蛋白质。
tRNA的主要功能是将各种氨基酸运输到核糖体以参与蛋白质合成。
三、rRNA(核糖体RNA)rRNA是构成核糖体的主要组成部分,也是最丰富的RNA类型。
rRNA通过结合蛋白质形成核糖体颗粒,在核糖体中起到支持和调控蛋白质合成的作用。
rRNA通过其在核糖体中的位置和结构,使得核糖体能够担任蛋白质合成的平台和催化剂。
rRNA的主要功能是参与调控和催化蛋白质合成。
四、snRNA(小核RNA)snRNA是一类具有小分子大小的核质体RNA,参与了剪切和剪接体形成过程中的催化和辅助功能。
在真核生物内,snRNA与蛋白质结合形成snRNP(小核核糖核蛋白颗粒),通过与剪接位点的序列相互作用,调节基因的剪接过程,确保基因的正常表达。
snRNA在剪接和剪接体形成中起着重要的调控作用。
五、siRNA(小干扰RNA)siRNA是由外源RNA分子通过RNA干扰(RNAi)过程产生的双链RNA分子。
siRNA可以与靶标mRNA互补配对,并通过RNA干扰机制导致mRNA的降解,从而抑制靶标基因的表达。
小RNA和表观遗传修饰东北师范大学细胞与遗传研究所06级研究生摘要:小RNA是广泛存在于生物体中的一类主要起调控基因表达作用而非指导蛋白质合成的RNA。
siRNA和microRNA是小RNA中重要的两种,而且发挥着各自不可替代的功能。
二者都能抑制mRNA的表达,但作用方式又各有不同,siRNA主要以RNAi(RNA interference)的方式导致基因沉默;microRNA却在细胞增殖,分化等活动中发挥关键的调控作用。
本文详细介绍了siRNA和microRNA的生物合成,siRNA和microRNA所介导的基因沉默机制,以及siRNA在酵母,植物,人体内通过引发表观遗传修饰的变化调节基因表达的机制模型,最后讨论了siRNA和microRNA对于在疾病治疗和药物研发方面的影响。
关键词:RNAi siRNA microRNA表观遗传修饰前言:在真核生物中,核小体组蛋白的修饰是改变染色质结构,调节基因转录的重要机制,各种组蛋白的修饰作为表观遗传信息被特定的激活因子和抑制因子所识别,在未改变DNA 序列的情况下使表型发生了改变,形成了所谓的组蛋白密码。
已有文献表明:组蛋白H3的N末端9位Lys的甲基化对于抑制染色质的转录活性起到关键作用(1,2,3,4)。
相反,在酵母,线虫,果蝇和哺乳动物中组蛋白H3的9位Lys的甲基化也普遍存在于活跃转录基因的染色质上(4,5,6,7,8)。
与H3K9Me相对应,在植物及某些菌类中也在DNA上存在5-甲基胞嘧啶,从而更加抑制了基因转录。
真核生物的染色质包括常染色质和异染色质。
异染色质上常伴有组蛋白低乙酰化以及高含量的H3K9Me的特征,而且在植物和哺乳动物的异染色质上DNA常为高甲基化状态(1,9,10)。
而且,组蛋白H3的甲基化对于异染色质上一些保守蛋白的结合是必要的。
例如:异染色质蛋白1即HP1(11,12)。
尽管关于异染色质形成的一些通路已经被集中的研究,这一过程的起始步骤目前仍然很模糊。
miRNA、lncRNA、circRNA的基础知识详解miRNA1、背景介绍小分子DNA(miRNA)是一类存在于动植物体内、大小为2l一25nt的内源性非编码单链小分子RNA,对生物体转录后的基因表达调控起关键作用。
1993年,首次在秀丽隐杆线虫中发现miRNA zBt_4;7年后,在果蝇中发现第2个IIliRNA 如t一7。
在进化中的保守性分析使科学家惊异地发现miRNA如卜7的形成至少需要有Dmsha,DGCR8(Pasha)、Dicer等2种RNA酶(RNaseⅢ)的参与。
Dmsha,DGCR8定位于细胞核内,它能剪切miRNA前体转录物(研一miRNA),从而释放出具有发夹结构、大小为70 nt左右的pre —miRNA,后者在转运受体Exportin一5(Exp5)的作用下被转运至细胞质,然后被胞质中的另一种RNaseⅢ蛋白Dicer剪切,最终被船工成成熟的miRNA。
动物的miRNA位于前体mRNA的内含子中,这种安排将使mRNA基因和内含子中miRNA 共同转录。
近年来,发现和鉴定的miRNAs越来越多,但植物miRNAs仅占很小一部分,且主要集中于拟南芥和水稻等少数模式植物中,植物miRNA的靶基因大多编码转录因子,与植物的生长、发育密切相关;而在动物和人中发现大量miR—NA,已证实在动物的生长、发育和疾病发生等过程中起重要作用。
2、miRNA的生物功能真核生物miRNA在调节植物对环境胁迫如干旱、盐害和养分的胁迫反应等方面起着重要的作用。
成熟的miRNA先与一种称为RNA诱导沉默复合体(RNA—indlIced silencing complex,R1SC)的复合物结合,再特异性地与目标mRNA结合,引起靶mRNA的降解。
由于植物miRNA与其靶mRNA具有很高的碱基互补性,因而植物miRNA的作用方式可能更像小分子RNA干涉(smallinte如而ng RNA,siRNA).与植物相反,在动物细胞中大多数miRNA与其靶mRNA并不完全互补,miRNA则通过与对应mRNA的3’端非翻译区(3’UTR)结合阻止转录后的翻译,从而起到调节基因表达的作用。
shrna表达载体构建原则概述shrna(short hairpin RNA)是一种具有干扰RNA(RNAi)功能的小分子RNA,通过与靶标mRNA相结合,诱导靶标基因的沉默。
构建有效的shrna表达载体是进行RNAi实验的关键一步。
本文将从选择shrna靶序列、设计shrna引物和构建shrna表达载体等方面介绍shrna表达载体构建的原则和方法。
选择shrna靶序列选择合适的靶序列是构建shrna表达载体的第一步。
靶序列应具有高度特异性,只对目标基因进行干扰,而不影响其他基因的表达。
为了确保选择的靶序列具有高特异性,可以借助多种在线数据库和软件工具,如NCBI、Ensembl和RNAi设计工具等。
此外,还需考虑靶序列的长度、GC含量和可靶序列的二级结构等因素,以提高shrna的稳定性和特异性。
设计shrna引物shrna引物是用于合成shrna的DNA序列,由sense链和antisense链组成。
shrna引物的设计应遵循一定的原则。
首先,引物的长度通常为19-21个碱基,不宜过长或过短。
其次,引物两端应含有适当的限制性内切酶切位点,以方便将其插入表达载体中。
此外,引物两端还应包含一定长度的串联环序列,以形成shrna的特殊结构。
最后,为了提高shrna的稳定性和特异性,引物的GC 含量应在40%-60%之间。
构建shrna表达载体构建shrna表达载体主要包括插入shrna引物、验证插入序列和筛选正向克隆等步骤。
首先,将设计好的shrna引物插入到适当的表达载体中,常用的载体有pLKO.1和pGIPZ等。
插入shrna引物后,通过限制性内切酶切和测序等方法验证插入序列的正确性。
最后,通过转染、筛选和扩增等步骤,得到正向克隆用于进一步的RNAi 实验。
总结构建shrna表达载体是进行RNAi实验的关键一步。
在选择shrna 靶序列时,应考虑靶序列的特异性和稳定性。
在设计shrna引物时,应注意引物的长度、限制性内切酶切位点和GC含量。
rna分类及结构特点。
RNA(核糖核酸)是一种在细胞中起重要作用的生物分子,
它们参与编码、传递和实现基因信息。
根据其功能和结构特点,RNA可以分为以下几类:
1.信使RNA(mRNA):mRNA是从DNA中转录出来的
RNA分子,它们携带着基因信息,通过蛋白质合成过程中的
翻译来指导蛋白质的合成。
2.转运RNA(tRNA):tRNA是一种小分子RNA,在细胞中
转运氨基酸以参与蛋白质合成。
每种氨基酸对应一种特定的tRNA,这种特异性是由tRNA的结构决定的。
3.核糖体RNA(rRNA):rRNA是构成细胞核糖体的主要组
成部分,核糖体是蛋白质合成的场所。
rRNA在核糖体中起到
结构支持和催化反应的作用。
4.小核RNA(snRNA):snRNA主要参与剪接作用,剪接是
基因表达过程中一种重要的修饰形式,它使得一个基因能够编码多个不同的功能蛋白质。
5.小核仁RNA(snoRNA):snoRNA主要参与核仁的形成和
功能,核仁是细胞内的一种小器官,参与到rRNA的加工和修饰。
此外还有一些其他类型的RNA,如长链非编码RNA (lncRNA)等,它们的功能和作用在研究中仍然具有一定的
争议性。
总体来说,RNA分子普遍具有单链结构,由核苷酸组成,核苷酸由磷酸基团、核糖糖类或去氧核糖糖类和碱基组成。
RNA分子的结构可以是线性的,也可以是二级结构(如tRNA的严格折叠结构)。
另外,RNA也可以形成一些特定的三级结构,如miRNA的发夹结构和tRNA的L形结构等。
这些结构对RNA的功能发挥起着重要的作用。
microRNA(miRNA)是一种机体内源性表达的单链小分子RNA,位于基因组非编码区,本身不具有开放阅读框(open reading frame,ORF),具有高度保守性,时序性和组织特异性。
miRNA广泛存在于各种真核细胞中,不编码任何蛋白质,长度仅为20~24nt。
成熟的miRNA 5′端有一个磷酸基团,3′端为羟基,由具有发夹状结构的约70~90nt的单链RNA前体经过Dicer酶加工后形成。
成熟的miRNA形成RNA诱导的基因沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)作用于靶点mRNA,通过对mRNA剪切或抑制其翻译过程而调控基因的表达。
目前人们还不明确miRNA及其靶mRNA之间的作用机制。
最近有研究指出,miRNA在细胞生长、发育、分化、死亡等生物过程中起着重要的作用,同时,miRNA参与了血细胞生成、胰岛素分泌、神经系统构成和人类癌细胞生长等不同的过程,因此,非常有必要开发有效的实验工具来测定miRNA。
目前检测miRNA的方法主要有Northern印迹分析,微点阵(microarray)分析和实时定量PCR(quantitative Real-Time PCR)。
下面将对这三种方法做简单的介绍及比较。
1、Northern印迹分析(Northern Analysis)Northern印迹是基于杂交检测RNA的常用方法,它是最早用于miRNA分析的几种方法之一。
这种方法简单易行,大部分实验室都可以进行操作,不需要额外的资金投入与设备更新。
不足之处:1)Northern分析的过程涉及大量人工操作,并且每次仅有一条miRNA探针与一个RNA印迹杂交,因此,它适用于不适用于大规模的筛选实验。
尽管如此,在简单探究miRNA功能机理的实验中,Northern印迹分析还是能够满足研究需要的。
2)Northern印迹分析的动态范围只能达到两个数量级,这就引发了一个严重的问题,进行实验的细胞内的miRNA分子的数量要达到比较大的范围,例如,能够检测40,000个miRNA分子每细胞的印迹条件实际上却不能准确检测10个miRNA分子每细胞。