dna是什么意思(dna特点)

RNA不仅是DNA鲜为人知的表亲，而且在将遗传信息转化为人类蛋白质的过程中发挥着关键作用。这种非凡的分子还携带许多病毒的遗传标志，这可能有助于生命的开始。

中心法则

核酸是核糖核酸的缩写，核糖核酸是脱氧核糖核酸的缩写。总的来说，DNA构成了被认为对生命至关重要的三至四种主要“大分子”之一。(其他还有蛋白质和脂类。许多科学家也将碳水化合物归入这一类。大分子是非常大的分子，通常由重复的亚单位组成。RNA和DNA由称为核苷酸的亚单位组成。

两个核酸结合产生蛋白质。利用核酸中的遗传信息产生蛋白质的过程对生命至关重要，生物学家称之为分子生物学的“中心教条”。俄勒冈州立大学表示，教条描述了生物体内遗传信息的流动。他说，DNA信息被写入或“转录”成RNA信息，而RNA信息被写入或“翻译”成RNA。蛋清。

芝加哥大学研究RNA修饰的生物学家川和告诉《生活科学》:“RNA基本上是一种连接DNA和蛋白质的生物分子。”

RNA字母

RNA和DNA储存和复制信息的能力取决于分子中重复的核苷酸亚单位。核苷酸以特定的序列组织，可以像单词中的字母一样阅读。

每个核苷酸有三个主要部分:糖分子、磷酸基团和称为核碱基或碱基的环状化合物。不同核苷酸单位的糖通过磷酸桥连接，形成RNA或DNA分子的重复聚合物，就像一条项链，糖珠通过磷酸链连接。

国家人类基因组研究所描述，糖上附着的碱基构成了构建蛋白质所需的序列信息。RNA和DNA分别有一组四个碱基:DNA中的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶，而RNA中的尿嘧啶被换成了胸腺嘧啶。四个碱基组成了分子的字母，所以用字母来表示:A代表腺嘌呤，G代表鸟嘌呤，以此类推。

遗传词汇

然而，RNA和DNA不仅可以编码“字母”序列，还可以做更多的事情。他们也可以复制它们。这是可能的，因为一条RNA或DNA链的碱基可以粘在另一条链的碱基上，但只能以一种非常特殊的方式。只有碱基与“互补”的伴侣相连:RNA中C到G，A到DNA是从A到T)。因此，DNA被用作RNA分子转录的模板，RNA分子反映编码它的DNA序列。

根据麻省大学的研究，一种叫做信使RNA(mRNA)的RNA利用这种复制功能将遗传数据从DNA转移到核糖体(核糖体，细胞的蛋白质生产成分)。核糖体“阅读”mRNA序列，以确定蛋白质亚单位(氨基酸)加入生长中的蛋白质分子的顺序。

另外两种RNA物种完成了这一过程:转移RNA(tRNA)将mRNA指定的氨基酸带入核糖体，而组成大部分核糖体的核糖体RNA(rRNA)将氨基酸连接在一起。

RNA作为酶

科学家认为，RNA的中心教条活性对分子的定义至关重要。但是自从生物学家西德尼·奥尔特曼和托马斯·r·切赫在20世纪80年代发现RNA可以像蛋白质一样发挥作用以来，关于RNA是什么以及它能做什么的想法已经大大扩展了。研究人员的发现为他们赢得了1989年的诺贝尔化学奖。)

蛋白质是体内大多数化学反应的关键成分，它也是一种酶，部分原因是这些分子可以实现惊人的形状或构象。(酶是促进和催化化学反应的蛋白质。与DNA不同，RNA可以发生一定程度的变形，因此可以作为基于RNA的酶或核酶。生物学家Merlin Crossley在演讲中写道，RNA比DNA更灵活，部分原因是RNA核糖上过量的氧使分子不稳定。脱氧核糖中的“脱氧”是指DNA的1-氧缺失。

根据一些研究人员的说法，最重要的基于RNA的催化活性发生在核糖体中，其中rRNA，核酶，介导蛋白质添加氨基酸。其他核酶包括小核RNA(snRNA)，它可以将mRNA剪接成可用的形式，以及M1 RNA，这是最早已知的核酶之一，也可以切割细菌tRNA。

RNA的监管动物园

他说，在过去的三十年里，随着研究人员发现了一系列功能完全不同的RNA:调控基因，已知的RNA品种数量激增。他说:“有一整套RNA起着关键的调节作用。”哪些基因受到影响，影响的速度有多快。

研究人员在2017年发表在《国际生物医学杂志》上的一篇综述中写道:“近年来，生物学领域几乎没有像RNA分子生物学那样发生彻底的变化。”作者写道，最重要的是短干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)和piwi相互作用RNA(piRNA)。

siRNA和miRNA通过在mRNA上附加互补序列来“沉默”基因。正如2010年发表在《当代基因组学》杂志上的一篇综述中所述，调控RNA然后激活蛋白质复合物，该蛋白质复合物可以切割mRNA或阻止其翻译。根据2009年发表在《细胞》杂志上的一篇综述，siRNA针对病毒基因等侵入性遗传物质，而miRNA则调控生物体自身的基因。根据2014年发表在《发展》杂志上的2014年综述，piRNA具有类似的沉默功能，但它在性细胞中起着特殊的作用。它针对遗传物质的可移动位点，称为“转座因子”，可以引起基因突变。

什么是转基因？

调节RNA的其他参与者包括越来越长的非编码RNA(lncRNA)，它通过与称为染色质和蛋白质复合物的DNA相关联来影响基因，如2019年在《非编码RNA》杂志上所述。LncRNA可以激活或失活染色质，从而将DNA包装成致密的细胞形式，从而表达或抑制染色质中的基因。根据2020年《细胞与发育生物学前沿》(Frontiers in Cell and Development Biology)的一篇综述，增强子RNA具有与上述大多数相反的作用，通过未知的机制增加一些基因的表达。

其他类型的RNA也出现在其他生物中。例如，细菌宿主的miRNA和siRNA的类似物被称为小RNA调节剂(sRNA)。在细菌和古细菌中发现的基因编辑CRISPR-Cas9系统的一部分也依赖于RNA，RNA与所谓的CRISPR DNA序列结合，识别入侵者。

'RNA世界'

RNA在功能和形式上的多样性有助于激发“RNA世界”假说的想法。

生物体依靠令人震惊的DNA、RNA和蛋白质系统来传递遗传信息。科学家们一直想知道这个系统是如何出现在早期生命形式中的。他说，RNA提供了一个合理的答案:这种分子不仅可以储存遗传信息，还可以催化反应，这表明早期的简单生物可能只依赖于RNA。

他说，“这是一种混合动力。”“因此，从一开始就说得通。”

此外，他说，核糖核酸的糖基通常更容易出现在生物体中。然后从核糖生产脱氧核糖。他说，“因此，这意味着你的生命中应该有核糖，RNA，然后是DNA。”

从更简单的RNA开始，可能会出现更复杂的寿命，更稳定的DNA会进化成长期库，蛋白质会被开发成更有效的催化剂。

为什么要使用RNA？

在从DNA到蛋白质的过程中，RNA本质上是充当中间人的角色，那么为什么不消除RNA之间的差距，直接从DNA变成蛋白质呢？他说简单的生命形式(如DNA病毒)就是这样做的。类似地，一些最臭名昭著的病毒——艾滋病毒、普通感冒病毒、流感病毒和新冠肺炎病毒——将它们所有的遗传信息保存在RNA中，但没有DNA前体。

他说，更复杂的生物需要做更多的基因调控。所以它们的基因组大多不编码蛋白质，而是编码调控其他序列的基因组部分。例如，启动子可以开启或关闭基因。他说，“你不想把人类基因组的30亿个碱基对转换成蛋白质序列。”他说，在许多无法编码所需人类蛋白质的序列上消耗细胞资源将是一种巨大的浪费。RNA只能作为mRNA中介转录遗传序列的蛋白质编码位置。

基因研究

此外，mRNA提供了一种微调基因输出的便捷方式。非盈利组织RNA Society表示:“RNA是DNA的复印件。”“当一个细胞需要产生某种蛋白质时，它…以信使RNA的形式产生这种DNA片段的多个副本…因此，RNA扩大了一次可以产生的给定蛋白质的数量。”

RNA的扩增能力再次归因于这种分子的柔韧性。因为RNA可以折叠成各种形状，所以它可以产生运行复印机所需的mRNA和tRNA构象。DNA做不到。

研究前沿

RNA不仅可以储存许多病毒的遗传信息，还可以帮助科学家对抗同样的入侵者。生物学家亚历克西斯·胡博德(Alexis Hubaud)在哈佛大学研究生院的博客上写道，拟议中的基于RNA的疫苗将利用注射的mRNA告诉人体制造抗原，抗原是触发免疫反应的物质。他告诉《生活科学》:“这是开发抗新冠肺炎疫苗最流行的方法之一。”如辉瑞公司生产的Moderna和候选新冠肺炎疫苗，都采用这种方法。