RNA的作用与功能 - 教学课件

的作用与功能深入探究RNA本课件将深入探讨RNA的各种作用与功能，从其基本结构到在生物体内的复杂调控机制，并展望未来RNA研究的前景什么是？RNA定义核糖核酸（RNA）是存在于所有生物细胞中的一种核酸功能RNA参与基因表达调控、蛋白质合成、催化反应等多种重要的生命活动的化学结构RNA核糖核苷酸碱基种类RNA的基本单位是核糖核苷酸，由核糖、磷酸和碱基组成RNA的碱基包括腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C和尿嘧啶U的主要类型RNA信使RNA mRNA1携带遗传信息用于蛋白质合成转运RNA tRNA2在蛋白质合成中转运氨基酸核糖体RNA rRNA3构成核糖体的成分，参与蛋白质合成其它非编码RNA4如snRNA,snoRNA,lncRNA,miRNA等，具有多种功能的结构与功能mRNA结构具有5帽子和3多聚腺苷酸尾结构，以及编码区功能将DNA上的遗传信息转录到蛋白质的结构与功能tRNA结构功能具有三叶草状的二级结构和L形的空间结构识别mRNA上的密码子，将相应的氨基酸带到核糖体的结构与功能rRNA结构是核糖体的重要组成部分，具有多种构象功能参与肽键的形成，以及mRNA和tRNA的结合和的作用snRNA snoRNAsnRNAsnoRNA参与mRNA剪接过程指导rRNA的化学修饰的生物合成过程RNA转录1DNA序列被转录成RNA加工2RNA进行剪接、加帽、多聚腺苷酸化等修饰转运3成熟的RNA被转运到细胞质进行翻译或发挥其它作用转录过程起始RNA聚合酶结合到启动子上延伸RNA聚合酶沿着DNA模板合成RNA终止RNA聚合酶到达终止信号后停止转录转录的调控机制染色质结构转录因子染色质的结构影响转录启动子调控转录因子结合到DNA上，调控转录启动子序列影响转录起始频率剪接过程识别剪接位点形成剪接体124连接外显子切割内含子3编辑的概念RNA定义1类型2作用3编辑的类型RNA编辑1A-to-I编辑2C-to-U插入和缺失3编辑的作用RNA12增加多样性调控基因表达3影响蛋白质功能干扰机制RNAsiRNA miRNA诱导靶基因mRNA降解抑制靶基因mRNA翻译及其功能siRNA定义小干扰RNA，长度约为21-23个核苷酸功能特异性地降解靶基因mRNA及其功能miRNA定义功能微小RNA，长度约为21-25个核苷酸抑制靶基因mRNA的翻译及其功能lncRNA基因表达调控1影响染色质结构和转录细胞信号转导2参与细胞间通讯及其功能circRNA定义功能环状RNA，具有特殊的环状结构海绵吸附miRNA，调控基因表达在基因表达调控中的作用RNA转录调控1影响转录起始和延伸翻译调控2影响mRNA的稳定性和翻译效率编辑RNA3改变RNA序列，影响蛋白质功能参与细胞信号转导RNA信号分子信号转导通路细胞反应一些RNA分子可以直接作为信号分子RNA参与调控多种信号转导通路影响细胞的生长、分化和凋亡在细胞分化中的作用RNA细胞命运决定调控基因表达影响细胞命运的选择特异性表达的RNA调控细胞分化在细胞凋亡中的作用RNA执行凋亡21启动凋亡抑制凋亡3在免疫调节中的作用RNA免疫细胞免疫反应RNA调控免疫细胞的活化和分化RNA参与免疫应答的调控在神经发育中的作用RNA神经元分化RNA调控神经元的生长和分化突触形成RNA参与突触的形成和功能调节在衰老过程中的作用RNA氧化应激细胞衰老RNA损伤参与氧化应激反应RNA调控细胞衰老过程在癌症发生中的作用RNA癌基因某些RNA调控癌基因的表达抑癌基因某些RNA调控抑癌基因的表达利用干扰治疗疾病RNA基因沉默药物研发利用siRNA或miRNA沉默致病基因基于RNAi的药物研发利用在基因治疗中的应用RNA基因替换1用正常的RNA替换有缺陷的RNA基因编辑2利用RNA编辑技术修复基因缺陷在生物技术中的应用RNA基因表达调控利用RNA调控基因表达蛋白质合成利用RNA合成蛋白质生物传感器利用RNA构建生物传感器测序技术揭示的新功能RNA高通量测序快速测定RNA序列数据分析分析RNA序列数据，发现新功能单细胞测序技术RNA细胞分离提取1RNA24测序分析文库构建3长读长测序技术优点应用可以测定更长的RNA序列研究lncRNA和circRNA等长链非编码RNA基于的新型药物研发RNA药物反义寡核苷酸siRNA利用siRNA沉默致病基因利用反义寡核苷酸抑制mRNA的翻译基于的疫苗研发RNA疫苗mRNA1利用mRNA疫苗诱导免疫应答疫苗DNA2利用DNA疫苗产生mRNA，诱导免疫应答作为生物标志物的应用RNA疾病诊断疾病预后检测特定RNA分子，诊断疾病预测疾病的预后在再生医学中的应用RNA细胞重编程1利用RNA重编程细胞组织再生2促进组织再生基于的诊断技术RNA分子诊断基因诊断检测特定RNA分子，诊断疾病检测基因突变，诊断疾病在农业中的应用RNA作物改良利用RNA技术改良作物病虫害防治利用RNA技术防治病虫害研究中的伦理与监管问题RNA有效性21安全性伦理3展望未来研究的前景RNA新技术新应用新的测序技术和基因编辑技术将推动RNA研究RNA将在疾病治疗、生物技术和农业等领域发挥重要作用总结与讨论本课件总结了RNA的结构、功能和应用，并对未来RNA研究进行了展望希望能够激发大家对RNA研究的兴趣。