什么是mRNA和tRNA？
在生物体中发现，三种不同的RNA分子在基因表达过程中起着重要作用。分别是信使RNA (mRNA)、转运RNA (tRNA) RNA(核糖体RNA (rRNA)。RNA含有四种碱性碱基，即腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。除此之外，还有几十个稀有基地。
RNA的一级结构主要由四个核苷酸组成，AMP、GMP、CMP和UMP，它们通过3’，5’磷酸二酯键连接。一般天然RNA的二级结构并不是像DNA那样的双螺旋结构，而是可以多段折回，使得一些A-U和G-C碱基配对，从而形成短的不规则螺旋区域。不匹配的碱基区域膨胀形成环，并被排除在双螺旋之外。RNA中双螺旋结构的稳定因素主要是碱基的堆积力，其次是氢键。每个双螺旋区至少需要4 ~ 6个碱基对才能保持稳定。在不同的RNA中，双螺旋区的比例是不同的。RNA的二级结构细胞中主要有三种RNA，即mRNA、rRNA和tRNA。他们各有特色。在大多数细胞中，RNA的含量是DNA的5 ~ 8倍。大肠杆菌RNA的特性
信使核糖核酸
生物的遗传信息主要储存在DNA的碱基序列中，但DNA并不直接决定蛋白质的合成。在真核细胞中，DNA主要储存在细胞核内的染色体中，而蛋白质的合成位点存在于细胞质中的核糖体中。因此，需要一种中间物质将控制蛋白质合成的遗传信息从DNA转移到核糖体上。已经证明这种中间体是一种特殊的RNA。这种RNA起到传递遗传信息的作用，所以称为RNA(信使RNA (mRNA)。
mRNA的作用是将遗传信息准确转录到DNA上，然后由mRNA的碱基序列决定蛋白质的氨基酸序列，从而完成基因表达过程中的遗传信息传递过程。在真核生物中，转录形成的前体RNA含有大量非编码序列，其中只有约25%被加工成mRNA并最终翻译成蛋白质。因为这种未加工的前体mRNA(pre-mRNA)在分子大小上差异很大，所以通常被称为异源核RNA (HNRNA)。
tRNA
如果说mRNA是合成蛋白质的蓝图，那么核糖体就是合成蛋白质的工厂。然而，在合成蛋白质的原料20个氨基酸和mRNA的碱基之间缺乏特殊的亲和力。因此，必须使用一种特殊的RNA(转移RNA (tRNA)，将氨基酸转运到核糖体，tRNA能够准确地将其携带的氨基酸依次连接起来，根据mRNA的遗传密码形成多肽链。每个氨基酸可以结合1-4种tRNA，已知的tRNA有40多种。
TRNA是最小的RNA，平均分子量约为27，000 (25，000-30，000)，由70至90个核苷酸组成。而且具有稀有碱基的特点，除假尿苷和次黄嘌呤核苷外，主要是甲基化嘌呤和嘧啶。这种稀有碱基一般是转录后经过特殊修饰制成的。
从1969开始，研究了酵母、大肠杆菌、小麦、小鼠等多种生物的十几个tRNA的结构，证明了它们的碱基序列可以折叠成三叶草状的二级结构(图3-23)，并且都具有以下* * *特征:
①5’端有g(大部分)或c。
②3’端均按ACC顺序结束。
③有一个富含鸟嘌呤的环。
④在这个环的顶端有一个反密码子环，有三个暴露的碱基，称为反密码子。反密码子可以与mRNA链上的互补密码子配对。
⑤有胸腺嘧啶环。
核糖体核糖核酸(ribosomal RNA)
RNA(核糖体RNA (rRNA)是核糖体的主要成分。核糖体是合成蛋白质的工厂。在大肠杆菌中，rRNA的量占细胞总RNA的75%-85%，而tRNA的量占15%，mRNA的量只占3%-5%。
一般rRNA与核糖体蛋白结合形成核糖体。如果核糖体上的rRNA被去除，核糖体的结构就会崩溃。原核生物的核糖体含有三种rRNA: 5S、16S和23S。s是沉淀系数。当通过超速离心测量颗粒的沉淀速度时，该速度与颗粒的大小和直径成比例。5S包含120个核苷酸，16S包含1540个核苷酸，23S包含2900个核苷酸。而真核生物有四种rRNA，它们的分子大小分别是5S、5.8S、18S和28S，分别有大约120、160、1900和4700个核苷酸。
RRNA是单链的，含有不同量的A和U，G和C，但具有广泛的双链区。在双链区，碱基通过氢键连接，呈发夹螺旋。
rRNA在蛋白质合成中的功能还不完全清楚。但16 S的3’端有一个核苷酸序列与mRNA的前导序列互补，可能有助于mRNA与核糖体的结合。
snRNA
除了上面提到的三种主要的RNA，细胞中还有RNA(小核RNA (snRNA)。它是真核生物转录后加工中RNA剪接的主要成分。目前已发现5种snRNA，在哺乳动物中长度约为100-215个核苷酸。SnRNA一直存在于细胞核内，与约40种核蛋白形成RNA剪接体，在RNA转录后加工中发挥重要作用。此外还有端粒酶RNA，与染色体末端的复制有关。RNA(反义RNA，参与基因表达的调节。
有些RNA分子也有生物催化作用。
以上RNA分子都是转录的产物，mRNA最终翻译成蛋白质，而rRNA、tRNA、snRNA并不携带翻译成蛋白质的信息，它们的最终产物都是RNA。
2006年诺贝尔医学奖RNA干扰机制解读
1990年，有科学家将一种产生红色色素的基因植入矮牵牛花中，希望能让花变得更加绚丽多彩。但是意想不到的事情发生了:矮牵牛完全褪色，花瓣变白了！科学界对此极为困惑。
直到美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛发现了RNA干扰机制，类似的谜团才得到科学解释。正是因为1998做出的这一发现，两位科学家获得了今年的诺贝尔生理学或医学奖。
根据法尔和梅洛的发现，科学家在矮牵牛实验中观察到的奇怪现象，其实是因为生物体内的某个基因“沉默”了。导致基因“沉默”的机制是RNA干扰机制。
此前，RNA分子仅被视为从DNA到蛋白质的“中间人”和将遗传信息从“蓝图”传递到“工人”的“信使”。然而，法尔和梅洛的研究让人们认识到RNA不可小觑。它可以打开或关闭特定的基因，使其更活跃或更不活跃，从而影响生物体的体型和发育。
诺贝尔奖评委会在评价法尔和梅洛的研究成果时说:“他们的发现可以解释许多令人困惑和矛盾的实验观察结果，揭示控制遗传信息流动的自然机制。这开辟了一个新的研究领域。”
科学家认为，RNA干扰技术不仅是研究基因功能的有力工具，在不久的将来，这种技术可能被用于直接从源头“沉默”致病基因，以治疗癌症甚至艾滋病，在农业上也将大有可为。从这个角度来说，“沉默”真的是金。美国哈佛医学院的研究人员利用动物实验表明，实验鼠的肝炎可以通过RNA干扰技术治愈。
目前，尽管仍有一些问题阻碍着RNA干扰技术的发展，但科学界普遍对这项新兴的生物工程技术寄予厚望。这也是诺贝尔奖评委会没有坚持研究成果要经过几十年实践验证的“惯例”，而是把奖项颁给法尔和梅洛的原因之一。
诺贝尔生理学或医学奖评委会主席戈兰·汉森(Goran Hanson)说:“我们为一个基本机制的发现颁奖。这个机制已经被全世界的科学家证明是正确的，是时候给它颁个诺贝尔奖了。”
补充
核糖核酸(缩写为RNA)是生物细胞和一些病毒、类病毒中遗传信息的载体。
RNA是核糖核苷酸与磷酸键缩合形成的链状分子。核糖核苷酸分子由磷酸、核糖和碱基组成。RNA有四个主要碱基，即A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶和U尿嘧啶。其中U(尿嘧啶)取代了DNA中的T胸腺嘧啶，成为RNA的特征碱基。
与DNA不同的是，RNA一般是单链分子，不会形成双螺旋结构，但很多RNA也需要通过碱基配对的原理形成一定的二级结构甚至三级结构才能发挥其生物学功能。RNA的碱基配对规则和DNA基本相同，但除了A-U和G-C配对，G-U也可以配对。
在细胞中，根据结构和功能的不同，RNA主要分为三类，即tRNA(转运RNA)、rRNA(核糖体RNA)和mRNA(信使RNA)。MRNA是合成蛋白质的模板，其内容是根据细胞核内的DNA转录的。TRNA是mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别体，也是氨基酸的转运体。RRNA是核糖体的组成部分，是蛋白质合成的工作场所。
病毒方面，很多病毒只以RNA为唯一的遗传信息载体(不像细胞生物一般以双链DNA为载体)。
1982以来的研究表明，许多RNA，如I型和II型内含子、RNase P、HDV、核糖体大亚基RNA等，都具有催化生化反应的活性，即具有酶的活性，这些RNA称为核酶。
20世纪90年代以来，发现了RNAi(RNA interference)等现象，证明了RNA在基因表达调控中的重要作用。
在RNA病毒中，RNA是遗传物质，植物病毒中总是含有RNA。近年来，在植物中发现了一些比病毒小得多的传染性致病因子，称为类病毒。类病毒是一种没有蛋白质的闭环单链RNA分子。此外，真核细胞中存在两种RNA，即异源核RNA(hnRNA)和小核RNA(snRNA)。HnRNA是mRNA的前体；SnRNA参与hnRNA的剪接(一个加工过程)。自从1965确定了酵母丙氨酸tRNA的碱基序列后，RNA序列测定的方法不断完善。目前，除了tRNA、5SrRNA、5.8SrRNA等多种较小的RNA外，已经完成了一些病毒RNA、mRNA和较大RNA的一级结构测定。例如，噬菌体MS2RNA含有3569个核苷酸。