RNA在生命起源中地位

RNA在生命起源中的地位及其演化过程

• 生命是自我复制的体系
  • 三种生物大分子，只有RNA既具有信息载体功能又具有酶的催化功能。因此，推测RNA可能是生命起源中最早的生物大分子；
  • 核酶（Ribosome）：具有催化作用的RNA；
  • 由RNA催化产生了蛋白质。
• DNA代替了RNA的遗传信息功能
  1. DNA双链比RNA单链稳定；
  2. DNA链中胸腺嘧啶（T）代替了RNA链中的尿嘧啶（U），使之易于修复。
• 蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能
  1. 蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性；
  2. 与RNA相比，蛋白质能更为有效地催化多种生化反应，并提供更为复杂的细胞结构成分，逐渐演化成今天的细胞。

核糖体的功能位点

核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点：

• 与mRNA的结合位点；
• 与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位点；
• 与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位点（与肽链结合）
• 肽酰转移后与即将释放的脱氨酰-tRNA的结合位点——E位点（Exit Site）；
• 肽酰转移酶的催化位点；
• 与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶即延伸因子EF-G的结合位点；
• 与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点。

核糖体RNA功能位点的意义

• 具有肽酰转移酶的活性；
• 为tRNA提供结合位点（A位点、P位点和E位点）；
• A、P、E位点存在于大小亚基上；
• 为多种蛋白质合成因子提供结合位点；
• 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以及在肽链的延伸中与mRNA结合；
• 核糖体大小亚单位的结合、校正阅读（proof reading）、无意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等都与rRNA有关。

蛋白质合成的基本过程（链的起始、延伸、终止）

• Key sites of interaction in the ribosome
• Shine–Dalgarno sequence
• Translation initiation in prokaryotes
• Translation initiation in eukaryotes
• Steps in translation elongation
• Termination of translation
• A suppressor counteracts the effects of a nonsense mutation 一个抑制因子可以抵消一个无义突变的影响

链的起始

• 以原核生物（细菌）为例，所需成分
• 步骤如下：
  • 核蛋白体大小亚基分离（离）
  • 30S小亚基通过16S rRNA与mRNA中的SD序列互补配对，与mRNA模板相结合（识别）
  • 在IF-2和GTP的帮助下，第一个氨酰tRNA（fMet-tRNAfMet）进入小亚基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对（进入）
  • 带有tRNA、mRNA和3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，同时伴随GTP的水解和翻译起始因子（IF）的释放（释放）
• 真核生物翻译起始的特点
• 真核生物翻译起始复合物形成过程
• 真核生物翻译起始复合物形成（区别原核生物）

多肽链的延伸