核酸結構

RNA 二級結構(RNA secondary structure)

如果說 DNA 是一份整齊的雙鏈檔案,那麼 RNA 就是一根鬆散的單線——而一根單線能做一對拴在一起的雙鏈做不到的事:它會折回自身。RNA 折疊成精巧形狀的習性,正是它能勝任遠超「傳遞資訊」之外種種工作的原因。

大多數 RNA 是單鏈的,所以它的鹼基沒有一條夥伴鏈可配對。於是這條鏈折回來,在自身序列互補的地方與自己配對,形成由未配對的環封頂的短雙鏈莖。其中最簡單的就是髮夾或莖環——一段鏈對折起來、拉上拉鍊。這些配對的區域就是二級結構;莖與環進一步彼此折疊,便給出緊湊的三維三級結構。RNA 按與 DNA 相同的規則配對,只是 A 配 U 而非 T,外加一個被容許的、較弱的 G-U「擺動」配對。

這種折疊之所以重要,是因為形狀即功能。轉運 RNA 折成先三葉草、後 L 形的樣子,使它能閱讀遺傳密碼;核糖體 RNA 折成核糖體那顆工作的心臟;而某些折疊好的 RNA,叫核酶,是貨真價實的催化劑、能加速反應——這推翻了「只有蛋白質才能當酶」的舊觀念。在分子生物學裡,RNA 不只是 DNA 的被動拷貝;一旦折成形狀,它本身就是一名工作者。

轉運 RNA 先折成由三個髮夾組成的扁平三葉草,再扭成緊湊的 L 形;它的一端是反密碼子,用來閱讀信使 RNA,另一端則帶著相匹配的胺基酸。

一根線,折疊起來——RNA 便忽然能閱讀密碼、還能催化。

單鏈並不等於沒有形狀。最大的誤解是把 RNA 想成一根軟塌塌的線;在細胞裡,大多數有功能的 RNA 都折疊得緊密而專一,真正幹活的是那個折好的形狀,而非裸露的序列。

又稱
RNA foldinghairpins and stem-loopsRNA 折叠茎环结构莖環結構