结构生物化学/核酸/RNA/其他 RNA
小核RNA (snRNA) 是真核细胞核中发现的小型RNA分子。它们通常为300个核苷酸或更小，而细胞核中含有不止snRNA。snRNA的功能是在发现核酶之前几年就被发现的。它们是由RNA聚合酶 II或RNA聚合酶III转录的。它们很重要，因为它们有助于前mRNA剪接和加工过程，即从hnRNA中去除内含子，并参与端粒的维持，或染色体的末端。5个snRNA构成剪接体，剪接体负责从核前mRNA真核生物中去除内含子。剪接体与RNA内含子的末端相互作用。它在特定点切割以释放内含子，然后立即连接内含子旁的两个外显子。它们还负责介导催化和对接剪接位点。Thomas Cech和Sydney Altman发现RNA分子可以作为催化剂，改变了分子进化的观点。snRNA总是与特定的蛋白质一起发现，这些蛋白质构成称为小核核糖核蛋白 (snRNP) 或snurps的复合物。从酵母到人类的生物体中，二级结构高度保守。一大群snRNA被称为小核仁RNA（snoRNA）。snoRNA负责切割真核长preRNA。它们在RNA生物发生中很重要，并指导化学修饰或核糖体RNA (rRNA)和其他RNA基因 (tRNA和snRNA)。许多snoRNA是由加工过的内含子产生的。snoRNA的宿主基因是核糖体蛋白或翻译因子。[1] [2]
snoRNA，或小核仁RNA，通过介导长pre-rRNA链裂解为其功能亚基（18S、5.8S和28S分子）来修饰核糖体RNA (rRNA)。snoRNA还可以对rRNA亚基进行最终修饰。[3]
微小RNA (miRNA) 是一种基因调控的小型RNA，通常长21-23个核苷酸。它与小干扰RNA (siRNA) 类似，它们都与互补的mRNA分子结合并抑制它们的翻译，但与siRNA（双链RNA）不同，miRNA是单链RNA，并且它只与mRNA分子部分互补。这类RNA是非编码的。
微小RNA具有广泛的功能。它用于细胞生长、发育和胰岛素分泌等。
然而，研究发现，过量的miRNA会导致某些疾病，例如脆性X智力障碍，以及某些类型的癌症。
siRNA，被称为多种不同的名称：小干扰RNA、短干扰RNA和沉默RNA，由英国诺维奇的David Baulcombe研究小组发现。它们大约长20-25个核苷酸，是双链RNA分子，在3'末端有2个核苷酸突出。它们主要负责RNA干扰 (RNAi) 途径，该途径干扰基因的表达。其他RNAi途径，如抗病毒机制和塑造基因组的染色质结构，也由siRNA介导。siRNA能够合成产生的发现，使得在哺乳动物细胞中诱导RNAi成为可能。这使得生物医药领域能够进行药物开发研究，如治疗人类免疫缺陷病毒 (HIV) 的方法。然而，在活体动物中使用siRNA进行RNAi是困难的，因为siRNA对不同类型的细胞的反应不同，并且有效性从非常有效到很差不等。目前尚不清楚为什么siRNA在活体动物中的有效性差异如此之大。人工siRNA可以通过称为Dicer的噬菌体酶合成产生。正是Dicer酶导致双链RNA (dsRNA) 的破坏。通过转染人工siRNA，可以使用特定转录本探测基因功能。虽然这是一个有用的工具，但高昂的生产成本使得大多数实验室和研究人员几乎不可能使用这种方法通过转染人工siRNA来探测基因功能。化学合成、体外转录或长dsRNA的RNase 3-Dicer消化（双链RNA，体内来自质粒PCR盒或病毒载体CMV或聚合酶III转录单元。SiRNA用于功能丧失研究。SiRNA具有非常高的序列特异性。
RNAi是由Craig Mello和Andrew Fire在20世纪90年代发现的。他们通过反义RNA实验进行了实验。它是一种过程，其中双链RNA触发同源mRNA的降解。
RNA干扰发生在双链RNA被一种称为Dicer的酶分解时。Dicer将双链RNA切成20-25个碱基对长的短序列。这些碱基对然后与RISC酶和同源RNA链结合，然后被RISC催化裂解。
它被用于降解细胞中的mRNA作为防御机制，抵抗可能感染细胞的病毒DNA，并抑制特定基因的转录后效应，而无需调节细胞DNA中实际的基因表达。这也可以用作基因沉默技术。siRNA通过转染试剂导入细胞。这些试剂增加了培养细胞可以吸收的RNA和DNA的数量。RNAi在生物医药领域被用于沉默致病基因。RNAi可以注射到特定细胞中，或者使用修饰后的病毒来转染细胞。RNAi的一种常见用途是在避孕药中，避孕药通过剪接编码允许精子与卵子结合的蛋白质的基因来阻止精子受精卵子。RNAi也被用于敲除蝾螈的基因，试图发现哪些基因负责它们的再生能力，试图治愈以前被认为无法治愈的疾病，例如亨廷顿病、帕金森病和阿尔茨海默病，通过试图触发导致这些疾病的死亡的神经元的再生。
干扰 RNA 或 iRNA 用于基因调控。它是一种反义 RNA（与其他 RNA 互补，主要是 mRNA）。它对基因调控很重要，目前正在研究其潜在的抗癌特性。它与 siRNA 有关联，因为 siRNA 参与 RNA 干扰途径。RNA 干扰 (RNAi) 是一种在 mRNA 水平沉默基因的现象，为在体内和体外确定基因功能提供了一种快速简便的方法。 [4]
端粒酶是一种核糖核蛋白（核糖核酸-蛋白质复合物）。它是一种在 DNA 复制过程中维持染色体端粒（末端）的酶。它被发现可用于治疗、制药和诊断试剂。
非编码 RNA 基本上是任何未翻译成蛋白质的 RNA 分子。非编码 RNA 可以存在于许多不同的 RNA 形式中，例如：核糖体 RNA (rRNA)、转运 RNA (tRNA)和小 RNA [microRNA 和小干扰 RNA (siRNA)]。非编码 RNA 可以很小，也可以非常大。小的非编码 RNA 分子也称为 sRNA，而大的或长的非编码 RNA 也称为lncRNA。从 DNA 转录的非编码 RNA 分子通常被称为 RNA 基因。
值得注意的是，人们越来越关注微小、几乎无法检测到的非编码 RNA 分子，因为其中一些被发现对基因表达调控起着重要作用。这些小 RNA 分子被称为 RNA 基因。在 20 世纪 90 年代初，美国遗传学家维克多·安布罗斯及其同事首次在秀丽隐杆线虫中发现了这些分子。它们被发现负责在蠕虫发育过程中关闭基因表达。这种新功能后来也在其他物种中发现。十年后，另一位美国遗传学家，加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的斯蒂芬·R·霍尔布鲁克，通过一种称为 RNAGENiE 的复杂计算机程序发现了几个以前未检测到的潜在 RNA 基因。目前，许多研究正在进行这些微小的非编码 RNA 分子。近年来，生物技术和制药公司一直在研究 RNA 基因作为药物靶点的潜力，因为人们最近对细菌感染过程中产生的 RNA 基因及其通过调控宿主 DNA 的基因表达而产生的致病作用感兴趣。
反义 RNA 是一种 RNA 链，它与在细胞内转录的信使 RNA (mRNA) 链互补。反义 RNA 是一种单链 RNA 分子。反义链被导入细胞以抑制 mRNA 的翻译。它是通过与互补 mRNA 链碱基配对来实现的，这阻碍了 mRNA 翻译的能力。
人们以前认为反义 RNA 作为治疗疾病的治疗技术很有用，但在过去几年中，只有一种药物是通过使用反义 RNA 合成的。人们发现，反义 RNA 无法有效设计用于疾病治疗。
在 RNA 中，RNA 酶可以从 mRNA 的 3' 端脱落，使得 mRNA 没有终止密码子，无法让核糖体识别并停止翻译。当整个 mRNA 链被翻译后，会导致核糖体卡在 mRNA 上，肽酰-tRNA 位于核糖体的 P 位点。为了解决这个问题，存在 tmRNA，它可以移除卡在 mRNA 上的核糖体。这种 tmRNA 既具有 tRNA 的特征，也具有 mRNA 的特征。
在大肠杆菌中，存在的 tmRNA 是 SsrA。这种 SsrA 的结构是如此排列，在其一端有一个带有标签序列的丙氨酸连接，并且 SsrA 折叠成类似于 tRNA 的形状。SsrA 将进入卡住的核糖体的 A 位点，SsrA 上的丙氨酸将与卡在核糖体上的多肽形成肽键。然后，tmRNA 上的标签序列像 mRNA 一样被翻译并添加到卡住的多肽上的氨基酸中。大约 12 个添加的氨基酸串被称为蛋白水解标签。在 tmRNA 的末端，一个终止密码子将指示核糖体停止翻译并分离自身以及 SsrA 标签的肽。SspB 是一种辅助蛋白，可以识别多肽链上的蛋白水解标签，并将它带到蛋白酶 ClpXp 进行降解。 [1]
催化 RNA 催化酶促反应。催化 RNA 通常位于蛋白质附近，其中催化活性位于 RNA 部分，而不是蛋白质。 [2]