RNA 編輯：概述

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簡介

RNA 或核糖核酸是蛋白質合成過程中至關重要的分子。它作為蛋白質形成的模板，而蛋白質是生命的基本組成部分。RNA 由 DNA 或脫氧核糖核酸合成，並將遺傳資訊從 DNA 傳遞到核糖體，在那裡它被翻譯成蛋白質。

RNA 編輯是改變 RNA 分子遺傳資訊的過程。此過程可能涉及核苷酸的新增、刪除或修飾，而核苷酸是 RNA 的基本組成部分。

RNA 編輯是一個必不可少的過程，在基因表達調控、基因組完整性維持和物種進化中起著至關重要的作用。

RNA 編輯的型別

RNA 編輯可以廣泛地分為兩種型別 -

A 到 I 編輯。

C 到 U 編輯。

• A 到 I 編輯涉及 RNA 分子中腺嘌呤 (A) 轉換為肌苷 (I)。

• C 到 U 編輯涉及 RNA 分子中胞嘧啶 (C) 轉換為尿嘧啶 (U)。

• A 到 I 編輯是最常見的 RNA 編輯型別，由稱為作用於 RNA 的腺苷脫氨酶 (ADAR) 的酶進行。

• ADAR 透過氨基的脫氨作用催化腺嘌呤轉換為肌苷。在翻譯過程中，核糖體將肌苷識別為鳥嘌呤 (G)，導致摻入與 DNA 序列指定的氨基酸不同的氨基酸。

• C 到 U 編輯由稱為胞嘧啶脫氨酶的酶家族進行。這些酶透過氨基的脫氨作用催化胞嘧啶轉換為尿嘧啶。在翻譯過程中，核糖體將尿嘧啶識別為胸腺嘧啶 (T)，導致摻入與 DNA 序列指定的氨基酸不同的氨基酸。

RNA 編輯中涉及的步驟

RNA 編輯涉及多個步驟，包括 RNA 合成、前 mRNA 加工、編輯和編輯後加工。

RNA 合成

RNA 透過稱為轉錄的過程從 DNA 合成。在轉錄過程中，DNA 序列由 RNA 聚合酶複製到 RNA 中。

前 mRNA 加工

前 mRNA 是 DNA 序列的主要轉錄本，在成為成熟 mRNA 之前會經歷多個加工步驟。透過新增 5' 帽子和 poly(A) 尾來修飾前 mRNA，並且內含子透過剪接被去除。

編輯

在編輯過程中，透過新增、刪除或修飾核苷酸來改變 RNA 分子的遺傳資訊。A 到 I 編輯和 C 到 U 編輯是兩種最常見的 RNA 編輯型別。

編輯後加工

前 mRNA 是 DNA 序列的主要轉錄本，在成為成熟 mRNA 之前會經歷多個加工步驟。透過新增 5' 帽子和 poly(A) 尾來修飾前 mRNA，並且內含子透過剪接被去除。

RNA 編輯的用途

RNA 編輯在各種生物過程中發揮著至關重要的作用，例如基因表達調控、免疫和疾病。RNA 編輯在分子生物學和醫學領域有多種應用。

• RNA 編輯可用於校正導致疾病的基因突變。例如，RNA 編輯已用於校正導致囊性纖維化的 mRNA 中的突變。

• RNA 編輯可用於生成具有不同功能的新蛋白質異構體。例如，RNA 編輯可以生成神經遞質受體的不同異構體，從而導致神經元功能發生變化。

• RNA 編輯可用於研究基因表達調控和可變剪接。例如，RNA 編輯可用於研究 RNA 編輯在不同生物學環境中的功能後果。

• RNA 編輯可用於開發基於 RNA 的療法。例如，RNA 編輯可用於調節與疾病相關的基因的表達或建立新的治療靶點。

• RNA 編輯可用於研究物種的進化。例如，RNA 編輯可以產生新的基因產物，從而導致新的功能或適應。

關於 RNA 編輯的 10 個未知事實

• RNA 編輯於 1986 年在布氏錐蟲中首次被發現，布氏錐蟲是一種引起非洲昏睡病的單細胞寄生蟲。

• RNA 編輯是一種廣泛存在的現象，發生在各種生物體中，從細菌到人類。

• RNA 編輯在神經系統中比其他組織更普遍，並且在神經元功能中起著至關重要的作用。

• RNA 編輯是一個動態過程，可以受各種因素的調節，例如 RNA 結合蛋白、微 RNA 和非編碼 RNA。

• RNA 編輯可以產生具有不同功能的新蛋白質異構體，例如改變的催化活性、亞細胞定位或蛋白質-蛋白質相互作用。

• RNA 編輯還可以影響可變剪接，可變剪接是透過包含或排除外顯子生成不同 mRNA 異構體的過程。

• RNA 編輯會導致 DNA 序列中不存在的突變，從而導致蛋白質組的變化，而這些變化無法透過基因組預測。

• RNA 編輯可以導致新基因的產生和基因家族的擴充套件。

• RNA 編輯可以對環境壓力（例如溫度、pH 或離子濃度）做出適應性功能。

• 當 RNA 編輯發生在與疾病相關的基因中時，可能會產生病理後果，從而導致蛋白質功能或表達水平發生變化。