Матричная РНК (мРНК) — синтез белка — анимация

В экспрессии генов, закодированных в ДНК клетки, участвуют три основных класса молекул РНК. Молекулы матричной РНК (мРНК) несут последовательности, кодирующие синтез белка, и называются транскриптами; молекулы рибосомальной РНК (рРНК) образуют ядра рибосом (структуры, где происходит синтез белка); а молекулы транспортной РНК (тРНК) транспортируют аминокислоты к рибосомам во время синтеза белка. В эукариотических клетках каждый класс РНК имеет свою собственную полимеразу, тогда как в прокариотических клетках одна полимераза синтезирует все классы РНК. Существуют и другие типы РНК, но они не до конца изучены, хотя они играют регуляторную роль в экспрессии генов и участвуют в защите от вторжения вирусов. Матричная РНК (мРНК) — наиболее разнообразный класс РНК, в любой момент времени в клетке присутствуют тысячи различных молекул мРНК. Некоторые молекулы мРНК многочисленны, их количество исчисляется сотнями или тысячами, как это часто бывает с транскриптами, кодирующими структурные белки. Другие молекулы мРНК встречаются крайне редко, иногда имея всего одну копию, как это иногда бывает с транскриптами, кодирующими сигнальные белки. Молекулы мРНК также различаются по своей долговечности. У эукариот транскрипты структурных белков могут оставаться неповрежденными более десяти часов, в то время как транскрипты сигнальных белков могут разрушаться менее чем за десять минут. Клетки можно различать по спектру содержащихся в них молекул мРНК; этот спектр называется транскриптомом. Хотя каждая клетка многоклеточного организма несет одну и ту же ДНК, или геном, ее транскриптом сильно различается в зависимости от типа клетки и ее функции. Например, клетки поджелудочной железы, продуцирующие инсулин, содержат транскрипты инсулина, в то время как клетки костной ткани их не содержат. Хотя клетки костной ткани несут ген инсулина, этот ген не транскрибируется. Поэтому транскрипция генов действует как своего рода индекс для всех генов, экспрессирующихся в клетке в данный момент времени.