① 生物化學中的帽子、尾巴、PolyA、是真核原核,DNA、RNA
1. 在生物化學中，真核生物的基因轉錄產生的是不成熟的mRNA前體，它需要在5'端添加一個帽子結構，這個帽子是由甲基鳥苷酸組成的，它對mRNA的穩定性和翻譯的起始起著關鍵作用。
2. 同樣，在3'端，mRNA前體會添加一個由腺苷酸組成的多聚A尾巴，這個尾巴有助於保護mRNA免受降解，並參與mRNA的核糖體結合和轉運。
3. 真核生物的mRNA在成熟之前，還需要經歷內含子的剪切，這是產生成熟mRNA的一個必要步驟。
4. 原核生物的mRNA通常不需要帽子結構和尾巴，它們的mRNA更接近於轉錄產物，直接用於翻譯。
5. DNA是細胞中的遺傳物質，它包含基因，基因在轉錄過程中會產生RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA。
6. 3'和5'是指RNA分子上的兩個末端，其中3'端是添加了多聚A尾巴的一端，而5'端則是添加了帽子結構的一端。
希望這樣的解釋能夠幫助你更清晰地理解生物化學中的一些基本概念。
② mRNA在翻譯過程中與核糖體作用的幾個特殊位點以及解說
1. PABP在翻譯起始中的作用
所有真核生物mRNA 5′端都有帽子結構，早在1976年Shtkin就根據體外翻譯實驗結果指出，5′端帽子有增強翻譯效率的作用。此後眾多研究證實，大多數mRNA的翻譯依賴於帽子結構。
除了帽子外，真核生物mRNA的3′端大都有polyA尾巴，在許多體內實驗和高活性的體外翻譯體系中都觀察到，mRNA polyA結構與翻譯效率有直接的關系，帶polyA的mRNA比無polyA尾巴的相應mRNA的翻譯效率高得多。5′端帽子和3′端polyA能夠協同地調節mRNA的翻譯效率。進一步研究表明，真核生物翻譯起始過程中，polyA被PABP所結合，通過PABP影響翻譯。
PABP在真核生物中高度保守，含有4個RNA識別模體(RNA recognition motif， RRM)。Sachs等首先證明，PABP參與翻譯起始。PABP能協助60S亞基與40S亞基結合從而促使80S核糖體的形成〔5〕。生化方面的證據也揭示了PABP在翻譯起始中的作用。無論是polyA還是5′端帽子結構都不能單獨作用於翻譯，而只能協同作用，PABP在此過程中參與帽子和其起始因子的相互作用〔3、6〕。可能PABP可以直接與CBP作用或通過一個中介物間接作用(如圖1)，通過這種相互作用，mRNA的兩末端在空間上十分靠近而形成環狀。這與40多年前電子顯微照相觀察到多核糖體是環狀的實驗結果一致。可能真核生物就是通過兩末端作用而提高翻譯效率的。
圖1 翻譯起始mRNA兩末端的相互作用
如果在溶菌酶的體外翻譯體系中加入外源polyA，蛋白質的合成就受抑制，這表明外源polyA結合(squester)了一種翻譯必須成分。Gallie等還發現，沒有帽子結構的mRNA的抑制效應比有帽子的mRNA大，表明含5′端帽子的mRNA能高效競爭易被外源polyA結合的某成分。而且，加入純化的eIF4F和eIF4B能逆轉polyA導致的抑制效應。可見，這種外源polyA所結合的成分就是eIF4F、eIF4B。雖然這些因子能直接作用於polyA，但是它們與polyA的親合力只有它們與PABP的親合力的二分之一左右〔7〕。對此最可能的解釋是，polyA與eIF4F、eIF4B的結合是通過PABP/polyA復合物和各因子間的蛋白質-蛋白質相互作用完成的。
在酵母和植物中，PABP與eIF4F(eIFiso4F)的大亞基eIF4G(eIFiso4G)直接作用而促進40S亞基與mRNA結合〔7、8〕。但哺乳動物的PABP卻不和eIF4G直接作用。最近在哺乳動物中發現了一個與eIF4G具一定同源性的PABP作用蛋白，PAIP-1。Craig等〔9〕就此提出了一個模型，認為哺乳動物PABP和eIF4A以PAIP-1為中介而在polyA和5′-UTR間形成一個橋，5′端帽子和polyA對翻譯起始的協同作用或許是按以下步驟完成的：eIF4A通過與eIF4G作用而召集於5′端帽子，而帽子反過來又促進eIF4A的召集反應(圖1)，然後eIF4A以PAIP-1為中介與PABP作用〔4、9〕。在植物中，不但eIF4F(eIFiso4F)和eIF4B能分別提高PABP對polyA的親和力，而且兩者還能協同影響PABP對polyA的結合力。提示PABP、eIF4F、eIF4B三因子間必有一個功能上的相互作用〔7〕。而在哺乳動物體內，eIF4F含量較低，為提高翻譯效率，eIF4F與PABP結合以分別提高它們與帽子及polyA的結合〔4〕。
PABP與其相關起始因子的分子間相互作用受細胞間PABP和mRNA濃度的控制，在一定濃度下，polyA(很可能是與PABP共同作用)能選擇性提高體外mRNA的翻譯。而且，兩末端的這種PABP參與的分子間相互作用對翻譯前mRNA的完整性起著檢測作用，從而可以阻止不完整的mRNA的翻譯。PABP在起始中參與分子間作用的另一個原因，也許是通過兩末端靠近促進再起始。已有證據表明，40S亞基在翻譯結束後仍與mRNA結合在一起；與mRNA結合的核糖體能被優先召集。在GCN4 ORF的上游有 4個小的上游開放閱讀框(suORF)。GCN4 mRNA為了翻譯遠端開放閱讀框，40S亞基在近端suORF翻譯後仍與mRNA結合著。隨著第一suORF翻譯的終止及60S亞基的脫離，仍有50%的40S亞基與mRNA結合繼續進行掃描，從而提高翻譯效率。
40S亞基在翻譯終止後，仍結合於mRNA的3′-UTR有利於再起始，而3′-UTR長度決定其結合的時間。翻譯效率低的mRNA往往利用這種機制，構建一系列3′-UTR長度不一的mRNA，隨著3′-UTR長度加長，翻譯效率也提高。3′-URT越長，翻譯終止後，核糖體仍結合於3′-UTR的時間也長，從而提高了它們的召集反應。而且在此過程中，結合在mRNA上的40S亞基濃度比已從mRNA上脫離的40S亞基濃度高。PABP/polyA復合物和eIF4F/5′端帽子復合物可能便於再召集〔4〕。
2. 兩末端的相互作用提高mRNA穩定性
PABP和CBP的相互作用不但能促進高效翻譯起始，而且在維持mRNA的完整性方面也起著重要作用〔4、9〕。在酵母和哺乳動物中，mRNA在降解時，去polyA的反應發生於去帽子之前。polyA首先降解導致PABP從mRNA上釋放，隨著PABP的釋放，5′端帽子被去帽子酶DcplP切掉，整個mRNA也迅速被5′→3′RNA核糖體外切酶XrnlP降解。PABP從mRNA上的釋放使5′端帽子易受攻擊，PABP在此過程中起了保護作用。PABP能增強植物eEF4F和帽子結構的結合，說明PABP是以eIF4G為中介通過穩定eIF4E與帽子的結合以發揮其功能〔2〕。而在哺乳動物中，mRNA的去polyA發生在5′ 端帽子降解之前，說明PABP很可能以PAIP-1為中介促進eIF4F與帽子結合而發揮其保護作用〔4〕。
3. mRNA兩端功能性作用的調節
有多種內外因素調節mRNA 5′端帽子和polyA的相互作用，如蛋白質修飾等。哺乳動物細胞培養時，當血清飢餓時翻譯受抑制，反之翻譯又被激活。此外，胰島素也能以濃度依賴的方式誘導血清飢餓細胞帽子/polyA協同作用促進翻譯，說明對PABP和帽子相關起始因子相互作用的調節(可能以PAIP-1為中介)是胰島素信號轉導途徑的一部分〔11〕。胰島素的調節可能是通過蛋白因子磷酸化來完成的〔4〕。如誘導eIF4E發生磷酸化，從而提高了它與帽子結合的活性，或促使eIF4E結合蛋白發生磷酸化，促進eIF4E與eIF4G的相互作用，最終影響eIF4A的召集，從而影響其與PAIP-1作為兩末端間「橋」的作用。
基因誘導是另一種調節兩末端功能性作用的方式。研究發現，T細胞被激活後誘導產生PAIP-1，然後PAIP-1與polyA結合蛋白(iPABP)作用〔9〕。
環境脅迫如熱激，一方面能使多核糖體快速解體，另一方面使mRNA的帽子和polyA的相互作用下降而抑制翻譯。熱激直接或間接地使與PABP結合的蛋白因子的磷酸化狀態發生變化，如使哺乳動物eIF4E和eIF4B〔1〕、植物eIF4B〔11〕發生去磷酸化。去磷酸化直接降低了植物eIF4F/eIF4B和PABP的作用；而在哺乳動物中，去磷酸化間接降低eIF4A的召集及其與PAIP-1/PABP/polyA復合物作用的機會，從而抑制翻譯。
4. 無polyA和帽子的mRNA末端相互作用的功能
研究表明，沒有polyA或帽子結構的mRNA的兩末端也能發生相互作用對翻譯起作用。哺乳動物中的細胞周期調控組蛋白的mRNA沒有polyA，但其5′端有一個保守的莖環結構，該結構是核胞質轉運和調控不同細胞周期時mRNA穩定性所必需的。同時發現它對以莖環結構終止的哺乳動物mRNA的高效翻譯也是必需的。這種莖環結構類似於polyA，它作為調節因子的活性依賴於5′端帽子，表明5′端帽子和莖環結構間也存在相互作用。
在病毒中發現了一些有polyA而沒有5′端帽子的mRNA，如番茄蝕刻病毒的基因組mRNA，利用一個5′端前導序列代替5′端帽子授於mRNA進行不依賴帽子的翻譯功能。5′端前導序列就象5′端帽子一樣和polyA發生相互作用，促進高效翻譯。但是，介導這種相互作用及細胞周期調控組蛋白mRNA兩末端作用的蛋白因子仍在研究之中。
其它一些缺帽子或polyA的病毒RNA兩端也顯示了功能性相互作用，這種作用是通過與帽子或polyA功能類似的RNA元件來完成的。如TMV mRNA沒有polyA，但含有一個20bp的3′-UTR，具有與polyA相似的功能。此3′-UTR是一個包含5個RNA假結(pseudo-knots)和一個類似tRNA的末端區域的高級結構。
沒有polyA或帽子結構的非保守mRNA的研究說明，開放閱讀框旁側的序列元件或許是高效翻譯的基礎。關於蛋白質翻譯機制還有許多問題仍不清楚，環狀mRNA翻譯可能就是蛋白質翻譯機制之一，這還有待進一步研究。
③ 真核生物mRNA帽子結構的簡寫式為
m7G5'ppp5'Nm
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mRNA的結構特徵可簡寫如下：
m7G-5』ppp5』G-AAA……AAA
帽子結構,即m7G5'ppp5'Nm,在蛋白質合成中起決定氨基酸順序的模板作用.
加帽：幾乎全部的真核 mRNA端都具「帽子」結構.雖然真核生物的mRNA的轉錄以嘌呤核苷酸三磷酸（pppAG或pppG）領頭,但在5』端的一個核苷酸總是7-甲基鳥核苷三磷酸（m7GpppAGpNp）.mNRA5』端的這種結構稱為帽子（cap）.不同真核生物的mRNA具有不同的帽子.mRNA的帽結構功能：①能被核糖體小亞基識別,促使mRNA和核糖體的結合；②m7Gppp結構能有效地封閉RNA 5』末端,以保護mRNA免疫5』核酸外切酶的降解,增強mRNA的穩定.
④ 真核生物mRNA帽子有哪些類型
首先通過5'-5'鍵把一個G加到mRNA 5'末端
1，端部G的7位加上一個甲基，僅僅擁有這樣單一甲基的稱為帽子0(cap），所有真核生物都有。
2，第二位鹼基糖鏈的2'-O位置加上一個甲基，帶有上述倆個甲基的稱為帽子1（cap1），除了單細胞生物外，這是一種多數的帽子形式。
3，第二位鹼基再次發生甲基化，這是發生於真核生物的稀有事件，僅當這個鹼基為A時這種甲基化才發生。被甲基化的時N6位，僅當A的糖鏈的2'-O已經甲基化後才行。
4，當已經帶有帽子1(cap1)時，第三位鹼基糖鏈的2'-O也被甲基化，這是帽子2（cap2）。僅佔10%-15%