RNA生物学
RNA除了携带信息之外，还具有多种作用——作为结构分子、催化分子和调控分子——以及它们揭示的生命分子逻辑和起源。
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Definition
RNA生物学是研究所有形式和功能的核糖核酸的学科——信使RNA、转运RNA、核糖体RNA、催化RNA和调控性非编码RNA——包括它们的结构如何使其在信息传递、催化和基因表达控制中发挥作用。
Scope
该领域涵盖RNA的多样性和功能：主要类别及其结构，作为催化剂的RNA（核酶），不断扩展的非编码RNA世界，以及基于RNA的基因沉默。它通过独立处理RNA，包括其调控和进化意义，补充了转录和翻译领域。详细的转录后加工在转录领域中涵盖。
Sub-topics
Core questions
- 存在哪些类别的RNA，每种RNA的作用是什么？
- RNA分子如何充当酶？
- 非编码RNA在细胞中扮演什么角色？
- 基于RNA的沉默如何调控基因并防御寄生虫？
Key theories
- 作为催化剂的RNA（RNA世界）
- RNA可以催化反应的发现，以自我剪接内含子为例，表明RNA结合了信息存储和催化功能，并支持了基于RNA的系统先于DNA和蛋白质的假说。
- RNA作为普遍的调控因子
- 除了信使和结构作用外，小分子和长链非编码RNA通过RNA干扰的发现表明，它们调控基因表达和基因组防御，使RNA成为控制的核心参与者，而不仅仅是中间体。
Mechanisms
RNA折叠成明确的二级和三级结构，这些结构决定了它们的功能：信使RNA携带编码信息，转运RNA和核糖体RNA构建蛋白质，核酶利用折叠的活性位点催化反应，例如自我剪接和肽键形成。多种大小的非编码RNA引导修饰、搭建复合物，并调控转录和染色质。加载到效应复合物中的小RNA与靶标碱基配对，以沉默基因并抑制移动元件，从而将RNA整合到细胞的调控和防御网络中。
Clinical relevance
RNA分子和通路是重要疗法和疫苗的基础，并在许多疾病中失调；此处将其作为重要性而非临床指导提供。
History
20世纪80年代初，Cech和Altman的研究认识到RNA可以具有催化作用，这改变了人们对RNA作用和起源的看法；后来RNA干扰的发现以及非编码RNA生物学的爆发式发展，确立了RNA作为一种多功能的结构和调控分子。
Key figures
- Thomas Cech
- Sidney Altman
- Andrew Fire
- Craig Mello
Related topics
Seminal works
- kruger1982
- fire1998
- watson2013
Frequently asked questions
- RNA仅仅是DNA和蛋白质之间的信使吗？
- 不是。RNA还构成翻译机制的结构和催化部分，并包括许多调控基因表达的非编码RNA。
- 什么是RNA世界假说？
- 这一假说认为，早期生命依赖RNA来存储信息和催化反应，然后DNA和蛋白质才接管了这些角色，其灵感来源于催化性RNA的发现。