MRNA
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mRNA，為 Messenger RNA 的簡稱，或稱為信使RNA。mRNA是由DNA轉錄而來，帶著相应的遺傳訊息，为下一步轉譯成蛋白質提供所需的訊息。在细胞中，mRNA从合成到被降解，經過了數個步驟。在轉錄的過程中，RNA聚合酶從DNA中複製出一段遺傳訊息到mRNA上。在原核生物中，mRNA並未被進一步處理（但有些罕有的特例），而經常是边轉錄边轉譯。在真核生物中，轉錄跟轉譯發生在細胞的不同位置（轉錄發生在儲存DNA的細胞核中，而轉譯是發生在核糖體所在的細胞質中）。而且，在真核生物中，mRNA在準備好轉譯前需要經過多个處理步驟：
- 首先加上一個5'端帽（capping）--多个個經過修飾的鳥嘌呤被加到mRNA的5'端。這個5'端帽對於辨識與接到適當的核糖體，以及mRNA的生存是相當重要的。mRNA如果缺乏5'端帽，則很容易就被降解掉。
- mRNA剪接（RNA splicing）--mRNA前體（尚未經過修飾或是部份經過修飾的mRNA，稱作pre-messenger RNA，pre-mRNA，或是heterogeneous nuclear RNA，hnRNA）被修飾而去除掉內含子，也就是不被轉錄的區段；其餘存留著，包含能夠轉譯成蛋白質的序列，則被稱作外顯子。通常一個mRNA前體能經由數種不同的剪接方式，產生不同組態/型式的mRNA，使一段基因在不同的組織或發育過程中能經過轉錄-剪接-轉譯後產生不同型式的蛋白質，進而擁有不同的作用。這種剪接型態叫做選擇性剪接。mRNA的剪接都是由剪接體所執行。除了mRNA之外，有些RNA分子也有能力催化自身的修剪，例如核酸酶會做自我切除，而I或II型外顯子在特殊環境下可以不藉由蛋白質酵素的作用而進行剪接。
- 加上多聚腺苷酸尾鏈（polyadenylation）--藉由酵素poly(A)+ polymerase，在mRNA前體的3'端上加上了一段數個腺嘌呤序列(通常是數百個)，(這項修飾並不會出現在原核生物中)。這段多腺嘌呤尾在轉錄的時候，會因為mRNA上一段特殊的訊息，AAUAAA，而在mRNA後方特定位置上加上多聚腺苷酸尾鏈。 這段AAUAAA訊號的重要性可以從以下這個例子看出：當要轉錄時，DNA分子上的AATAAA片段如果產生突變，將會導致某些血紅素缺陷（see Higgins et al. Nature. 1983 Nov 24-30;306(5941):398-400）
- 單一核苷酸修飾（RNA editing）--有些mRNA的形成過程中會在特殊的核苷酸上進行修飾，如加上甲基或醇基。而這種修飾會改變tRNA對mRNA上密碼子的識別，更可能改變了蛋白質上胺基酸的組成。
多聚腺苷酸化能增加轉錄的半生期，使得在細胞中的存在時間能延長得久一些，因此能再轉譯出更多的蛋白質。
在mRNA在被修飾過之後（形成“成熟的mRNA”），从而可準備進行轉譯。成熟mRNA被送出細胞核到細胞質中，然後核糖體結合在其上，並開始轉譯成蛋白質。在經過一段時間之後，mRNA就會被一系列的核糖核酸酶(en:RNases、en:Ribonuclease)降解成核苷酸。
[编辑] 未翻譯區/非翻譯區
在RNA啟始密碼子之前，與終止密碼子之後，各有一段未翻譯區。這些區段是來自轉錄模板DNA，被稱作5'UTR與3'UTR，(5'與3'未翻譯區，因為DNA與RNA分子都是由5'端到3'端，也就是說這些區域是在RNA分子的兩端) 是屬於不轉譯出蛋白質的序列。然而，這些區域的重要性在於它們的序列有可能藉由這些區域與不同的RNA結合蛋白(RNA-binding protein)結合，進而改變在細胞中的位置、決定mRNA的穩定性/半生期以及對細胞受到刺激時的反應而生的轉譯調控。這些都是與細胞調控本身的活性有關。
在UTRs上的某些蛋白質複合物不僅能影響RNA的穩定度，也能促進轉譯效率或是抑制轉譯，這全是依據位在UTRs上的序列。
一些包含在UTRs的有功能的序列，常能形成一些有特性的二級結構。這些造成二級結構也牽扯到調節mRNA本身。某些序列，像是SECIS, 是蛋白質結合區。其中一類的mRNA元素，riboswitches，能直接結合上小分子，改變了mRNA自身的摺疊結構，也影響了轉錄或是轉譯作用。換句話說，mRNA分子可以進行自我調控。
[编辑] 反義RNA (anti-sense RNA)
在許多真核生物中，當反義RNA上的鹼基與基因的某段mRNA互補時，反義RNA可以抑制轉譯。 反義RNA存在於細胞中之時，其互補的那段基因就不會合成蛋白質。這也許是一種對抗en:retrotransposons或病毒複制的一種機制(retrotransposons是以雙股RNA作中介狀態的转座子)，因為這兩者都能使用双链RNA當中介物。 在生物化學的研究中，藉由使用一段反義mRNA使得相對的那段基因無法作用（RNA干擾），這種方法已經被广泛用于研究基因的功能；例如利用RNA干擾技术，秀麗隱桿線蟲中所有基因的作用幾乎已經被研究完了。
[编辑] 參見
- RNA干擾.(RNAi)
| 主要生物化学物质种类 | ||
| 肽 | 氨基酸 | 核酸 | 糖类 | 核苷糖 | 脂類 | 萜类 | 类胡萝卜素 | 四吡咯 | 辅因子 | 类固醇 | 类黄酮 | 生物碱 | 聚酮 | 配糖类 | ||
| Analogues of nucleic acids: | 核酸類型 | Analogues of nucleic acids: |
| 鹼基： | 嘌呤（腺嘌呤/鳥嘌呤） | 嘧啶（尿嘧啶/胸腺嘧啶/胞嘧啶） | |
|---|---|---|
| 核苷： | 腺苷/去氧腺苷 | 鳥苷/去氧鳥苷 | 尿苷 | 胸苷 | 胞苷/去氧胞苷 | |
| 核苷酸： | AMP/UMP/GMP/CMP | ADP/UDP/GDP/CDP | ATP/UTP/GTP/CTP | cAMP/cGMP/cADPR | |
| 去氧核苷酸： | dAMP/TMP/dGMP/dCMP | dADP/TDP/dGDP/dCDP | dATP/TTP/dGTP/dCTP | |
| 核糖核酸： | RNA | mRNA | piRNA | tRNA | rRNA | ncRNA | gRNA | shRNA | siRNA | snRNA | miRNA | snoRNA | |
| 去氧核糖核酸： | DNA | mtDNA | cDNA | 質體 | 黏質體 | BAC | YAC | HAC | |
| 核酸相似物： | GNA | PNA | TNA | LNA | Morpholino | |
