真核生物 RNA 如何分类？各类 RNA 有何功能？

 

来源公众号：生物奇迹biomiracle

真核生物 RNA （核糖核酸）种类丰富且功能多样，它们在生命活动中扮演着关键角色。那么，真核生物 RNA 究竟如何分类？各类 RNA 又具有怎样的功能呢？

根据是否编码蛋白质分类

01 编码 RNA（mRNA）

功能：携带遗传信息，作为蛋白质合成的模板，指导氨基酸按特定顺序连接形成多肽链。

结构：具有 5’端帽子结构（m7GpppN）和 3’端多聚腺苷酸（poly A）尾巴，增强稳定性。中间的编码区（ORF）决定蛋白质的氨基酸序列。

特点：不同 mRNA 的长度和序列差异大，在细胞中含量相对较低但种类繁多。

02 非编码 RNA（ncRNA）

不直接编码蛋白质，但在基因表达调控、RNA 加工、细胞功能维持等方面起重要作用，可进一步分为：

1、管家非编码 RNA：参与基本生命活动，含量丰富且功能保守。

核糖体 RNA（rRNA）：

是核糖体的主要组成成分，与核糖体蛋白共同构成蛋白质合成的场所。真核生物中主要有 5S、5.8S、18S 和 28S rRNA，其中 18S rRNA 存在于核糖体小亚基，28S、5.8S 和 5S rRNA 存在于大亚基。

转运 RNA（tRNA）：

携带氨基酸至核糖体，通过反密码子与 mRNA 上的密码子互补配对，确保氨基酸准确掺入多肽链。分子呈三叶草形，含有稀有碱基（如假尿嘧啶），3’端为 – CCA 序列，是氨基酸的结合位点。

2、调控非编码 RNA：参与基因表达的时空调控。

小核 RNA（snRNA）：主要存在于细胞核中，参与 mRNA 前体（pre-mRNA）的剪接过程（如组成剪接体），切除内含子并连接外显子。常见类型有 U1、U2、U4、U5、U6 等，与蛋白质结合形成小核核糖核蛋白（snRNP）。

小核仁 RNA（snoRNA）：位于核仁，参与 rRNA 的加工（如甲基化、假尿嘧啶化修饰）和核糖体亚基的组装。分为两类：C/D 盒 snoRNA（介导甲基化）和 H/ACA 盒 snoRNA（介导假尿嘧啶化）。

微小 RNA（miRNA）：长度约 20-25 个核苷酸，通过与靶 mRNA 的 3’非翻译区（3’UTR）结合，抑制翻译或促进 mRNA 降解，从而调控基因表达。广泛参与细胞分化、发育、凋亡及疾病发生等过程（如 miR-1 调控心肌细胞分化）。

小干扰 RNA（siRNA）：长度约 20-25 个核苷酸，通常由外源双链 RNA（如病毒 RNA）诱导产生，通过 RNA 干扰（RNAi）途径特异性降解同源 mRNA，发挥抗病毒或基因沉默作用。

长链非编码 RNA（lncRNA）：长度大于 200 个核苷酸，功能多样，可通过顺式或反式作用调控基因表达，参与染色质修饰、转录调控、mRNA 加工及细胞分化等。例如，Xist RNA 参与哺乳动物雌性细胞中 X 染色体的失活，维持性别相关基因的剂量补偿。

环状 RNA（circRNA）：由前体 mRNA 反向剪接形成，呈闭合环状结构，不易被核酸酶降解，稳定性高。可作为 miRNA 海绵（吸附 miRNA，解除其对靶基因的抑制）、调控转录或参与蛋白质结合等（如 CDR1as 可吸附 miR-7，影响神经元发育）。

根据功能和分布分类

其他特殊 RNA

前体 RNA（pre-RNA）：如 pre-mRNA（mRNA 前体）、pre-rRNA、pre-tRNA 等，需经过加工（剪接、修饰等）才能形成成熟 RNA。

指导 RNA（gRNA）：存在于某些原生动物中，参与 RNA 编辑过程，通过与靶 RNA 互补配对，指导核苷酸的插入或删除。

端粒酶 RNA（TERC）：作为端粒酶的组成部分，提供模板用于端粒 DNA 的合成，维持染色体末端的稳定性。

总之，真核生物 RNA 的分类体系复杂，不同 RNA 通过协同作用参与基因表达的各个环节，从遗传信息的传递到功能的执行，再到表达的调控，共同维持细胞的正常生理活动。随着研究深入，更多新型 ncRNA 的功能将被逐步揭示，为理解生命过程和疾病机制提供新视角。

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