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鏈?zhǔn)胶颂窃趺醋兂森h(huán)式核糖 核糖為什么叫核糖( 二 )

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RNA的監(jiān)管動物園
他說，在過去的30年里，隨著研究人員發(fā)現(xiàn)了一系列功能完全不同的RNA:調(diào)控基因，已知的RNA品種數(shù)量激增 。他說:“有一整套RNA起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用 。”影響哪些基因的表達(dá)以及表達(dá)的速率 。

在2017年發(fā)表在《國際生物醫(yī)學(xué)雜志》上的一篇評論中，研究人員寫道:“近年來，生物學(xué)領(lǐng)域幾乎沒有像RNA分子生物學(xué)那樣發(fā)生徹底的變化 ?！弊髡邔懙?，最重要的是短干擾RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)和piwi相互作用RNA(piRNA) 。
SiRNA和miRNA通過附著在mRNA上的互補(bǔ)序列“沉默”基因 。正如2010年發(fā)表在《當(dāng)代基因組學(xué)》雜志上的一篇綜述中所述，調(diào)控RNA然后激活蛋白質(zhì)復(fù)合物，該復(fù)合物可以切割mRNA或阻止其翻譯 。根據(jù)2009年發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上的一篇綜述，siRNA針對病毒基因等入侵性遺傳物質(zhì)，而miRNA則調(diào)控生物體本身的基因 。根據(jù)2014年發(fā)表在《發(fā)展》雜志上的2014年綜述，piRNA具有類似的沉默功能，但它在性細(xì)胞中起著特殊的作用 。它針對遺傳物質(zhì)的可移動位置，稱為“轉(zhuǎn)座子”元件，可以使基因發(fā)生變異 。
什么是轉(zhuǎn)基因？

【鏈?zhǔn)胶颂窃趺醋兂森h(huán)式核糖 核糖為什么叫核糖】RNA調(diào)控的其他參與者包括越來越長的非編碼RNA(lncRNA)，它們通過與稱為染色質(zhì)和蛋白質(zhì)復(fù)合物的DNA結(jié)合來影響基因，如2019年發(fā)行的非編碼RNA中所述 。LncRNA可以激活或失活染色質(zhì)部分，從而將DNA包裝成致密的細(xì)胞形式，使染色質(zhì)中的基因得到表達(dá)或抑制 。根據(jù)2020年《細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)前沿》(Frontiers in Cell and Development Biology)的一篇綜述，增強(qiáng)子RNA具有與上述大多數(shù)相反的作用，通過未知的機(jī)制增加一些基因的表達(dá) 。
其他類型的RNA也出現(xiàn)在其他生物中 。例如，細(xì)菌宿主miRNA和siRNA的類似物被稱為小RNA調(diào)節(jié)劑(sRNA) 。在細(xì)菌和古細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的基因編輯CRISPR-Cas9系統(tǒng)的一部分也依賴于RNA，RNA與識別入侵者的所謂CRISPR DNA序列結(jié)合 。
'RNA世界'
RNA在功能和形式上的多樣性有助于激發(fā)被稱為“RNA世界”假說的想法 。

生物依靠令人震驚的DNA、RNA和蛋白質(zhì)系統(tǒng)來傳遞遺傳信息，科學(xué)家們長期以來一直想知道這個(gè)系統(tǒng)是如何以早期生命的形式出現(xiàn)的 。他說，RNA提供了一個(gè)合理的答案:這種分子不僅可以儲存遺傳信息，還可以催化反應(yīng)，這表明早期的簡單生物可能只依賴于RNA 。
他說:“這是混血兒 ?！薄耙虼?，從一開始就說得通 ?！?br /> 此外，他說，核糖核酸的糖基通常更容易出現(xiàn)在生物體中 。然后脫氧核糖由核糖產(chǎn)生 。他說:“因此，這意味著你的生命中必須有核糖、RNA，然后是DNA 。”
從更簡單的RNA開始，可能會出現(xiàn)更復(fù)雜的生命周期，更穩(wěn)定的DNA將進(jìn)化成長期庫，蛋白質(zhì)將被開發(fā)為更有效的催化劑 。
為什么要使用RNA？

在從DNA到蛋白質(zhì)的過程中，RNA本質(zhì)上是充當(dāng)中間人的角色，那么為什么不消除RNA之間的差距，直接從DNA轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)呢？他說，簡單的生命形式(如DNA病毒)會做到這一點(diǎn) 。類似地，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——將它們所有的遺傳信息保存在RNA中，沒有DNA的前身 。
他說，更復(fù)雜的生物需要做更多的基因調(diào)控 。因此，它們的基因組大多不編碼蛋白質(zhì)，而是編碼基因組中調(diào)控其他序列的部分 。例如，啟動子可以開啟或關(guān)閉基因 ?！澳悴幌氚讶祟惢蚪M的30億個(gè)堿基對轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)序列，”他說 。他說，在許多無法編碼所需人類蛋白質(zhì)的序列上消耗細(xì)胞資源將是“巨大的浪費(fèi)” 。RNA只能將遺傳序列的蛋白質(zhì)編碼位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄成mRNA中介 。

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