核糖核酸编辑
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简介
核糖核酸编辑(也称RNA修饰)是一个分子过程,通过这个过程,一些细胞可以在RNA分子由RNA聚合酶生成后对其内部的特定核苷酸序列进行离散的改变。
它发生在所有的生物体中,是RNA在进化中最保守的特性之一。核糖核酸编辑可包括RNA分子内核苷酸的插入、删除和碱基替换。
核糖核酸编辑相对罕见,常见的RNA加工形式(如剪接、5′-capping和3′-polyadenylation)通常不被视为编辑。它可以影响RNA的活性、定位和稳定性,并与人类疾病有关。
核糖核酸编辑已经在真核生物及其病毒、古生物和原核生物的一些tRNA、rRNA、mRNA或miRNA分子中被观察到。
核糖核酸编辑发生在细胞核中,以及线粒体和质体中。在脊椎动物中,编辑是罕见的,通常包括对受影响分子序列的少量改变。在其他生物体中,如鱿鱼,可以发生广泛的编辑(泛编辑);在某些情况下,mRNA序列中的大多数核苷酸可能是编辑的结果。到目前为止,已经描述了160多种类型的RNA修饰。
核糖核酸编辑过程显示出极大的分子多样性,有些似乎是进化过程中最近独立产生的产物。核糖核酸编辑现象的多样性包括核碱基修饰,如胞苷(C)到尿苷(U)和腺苷(A)到肌苷(I)的脱氨,以及非模板核苷酸的添加和插入。
核糖核酸编辑在mRNA中有效地改变了编码蛋白质的氨基酸序列,使其与基因组DNA序列所预测的不同。
核糖核酸编辑的检测
RNA的类型
信使RNA修饰
最近,功能实验发现了许多RNA修饰的新功能作用。大多数的RNA修饰是在转移性RNA和核糖体RNA上发现的,但也有真核生物mRNA被证明有多种不同的修饰。在mRNA上已经发现了17种自然发生的修饰,其中N6-甲基腺苷是最丰富和最值得研究的。
它们确保mRNA的正确成熟和功能,但同时也作为细胞免疫系统的一部分发挥作用。
某些修饰如2’O-甲基化的核苷酸与细胞区分自身mRNA和外来RNA的能力有关。例如,m6A已被预测为影响蛋白质的翻译和定位,mRNA的稳定性。