原核和真核生物mRNA的一級結構與功能的關系
原核生物mRNA一般5'端有一段不翻譯區,稱前導順序,3'端有一段不翻譯區,中間是蛋白質的編碼區,一般編碼幾種蛋白質。如大腸桿菌乳糖操縱子mRNA編碼3條多肽鏈;色氨酸操縱子mRNA編碼5條多肽鏈。也有單順反子形式的細菌mRNA,如大腸桿菌脂蛋白mRNA。原核生物mRNA分子中一般沒有修飾核苷酸,也沒有5'端帽子結構和3'端聚腺苷酸尾巴。在原核生物mRNA的起始密碼子(AUG)附近(5'方向上游)的一小段長短不等的順序,含有較多的嘌呤核苷酸,被稱為SD順序。它能和核糖體小亞基上的16SrRNA的3'端富含嘧啶核苷酸的區域配對結合,有助于帶有甲酰甲硫氨酸的起始tRNA識別mRNA上的起始密碼(AUG),使肽鏈合成從此開始。這段順序是1974年由J.夏因和L.達爾加諾發現的,所以稱為SD順序,也稱核糖體結合部位。原核生物mRNA的編碼區一般編碼幾種功能上相關聯的蛋白質,兩種蛋白質的編碼區之間常有一小段不翻譯的順序,叫做間隔區。有的噬菌體RNA中2個相鄰的順反子共用一段相同的編碼順序,例如,M 噬菌體RNA中的溶菌蛋白編碼區共225個核苷酸中有189個核苷酸是由相鄰兩個蛋白質共用的。原核mRNA與真核mRNA一樣使用同一套三聯體密碼子(真核生物線粒體mRNA有例外)。原核生物合成氨基酸的操縱子mRNA的5' 端前導順序上有一段順序稱作弱化子。弱化子具有兩種可以互變的構象,其中一種構象是轉錄終止的信號,能使轉錄中止(或衰減)。衰減調節是原核生物合成氨基酸的調控方式之一(見)。
真核生物 mRNA(細胞質中的)一般由5'端帽子結構、5'端不翻譯區、翻譯區(編碼區)、3'端不翻譯區和3'端聚腺苷酸尾巴構成。分子中除 G構成帽子外,常含有其他修飾核苷酸,如 A等。5'端帽子結構通常有3種類型,即:G(5')ppp(5')N; G(5')ppp(5') N和 G(5')ppp(5') N。圖1b[真核生物mRNA結構示意圖b 5'端帽子結構式,,表示堿基],表示堿基" class=image>[] 是帽子的化學結構,N右邊的m代表核糖2'位羥基的甲基化。真核細胞線粒體中的mRNA無帽子結構。一般認為帽子的功能與翻譯的啟動有關。許多真核生物mRNA(如珠蛋白mRNA)除去帽子后翻譯效率大大降低。5'端不翻譯區,也叫前導順序。不同的真核mRNA的前導順序長度不同,有的只有10個核苷酸,有的則有200個核苷酸。與原核mRNA相似,真核mRNA5'端不翻譯區中常有一段順序與核糖體小亞基上的18SrRNA的3'端的一段順序互補并結合,這種結合與真核mRNA的翻譯啟動有關。