El ARNm eucariota (en el citoplasma) generalmente consta de una estructura de tapa 5'-terminal, una región no traducida 5'-terminal, una región traducida (región codificante), una región no traducida 3'-terminal y una 3'- Compuesto por cola terminal de poli(A). Las moléculas suelen contener otros nucleótidos modificados, como A, donde G forma una tapa. Generalmente hay tres tipos de estructuras de tapa de extremo 5', a saber: G(5')PPP(5')N; g(5')PPP(5')N y g(5')PPP(5')N. Figura 1b [Diagrama esquemático de la estructura del ARNm eucariota b5' fórmula estructural de la tapa, que representa la base, lo que indica que la base es la estructura química de la tapa. La M en el lado derecho de N representa la metilación del grupo hidroxilo 2'. de ribosa. El ARNm de las mitocondrias de las células eucariotas no tiene una estructura en forma de caperuza. Generalmente se cree que la función del sombrero está relacionada con el inicio de la traducción. La eficiencia de traducción de muchos ARNm eucariotas (como el ARNm de globina) se reduce considerablemente después de eliminar HAT. Región 5' no traducida, también conocida como secuencia líder. La longitud de la secuencia líder de diferentes ARNm eucariotas es diferente, algunos tienen solo 10 nucleótidos y otros 200 nucleótidos. De manera similar al ARNm procariótico, una secuencia en la región no traducida del extremo 5' del ARNm eucariota a menudo complementa una secuencia en el extremo 3' de 18 srRNA en la subunidad pequeña del ribosoma, que está relacionada con el inicio de la traducción del ARNm eucariota.
Los codones utilizados en la región de traducción (región codificante) son los mismos que los del ARNm procariota excepto en el caso de las mitocondrias (como las mitocondrias humanas, bovinas y de levadura). El codón de inicio del ARNm eucariota es AUG. Los codones utilizados por el ARNm eucariota y procariótico también tienen "degeneración", es decir, varios codones diferentes traducen el mismo aminoácido, pero la tasa de utilización de codones degenerados en diferentes ARNm es diferente, la diferencia entre eucariotas y procariotas es aún mayor. Hay tres codones de parada (UAG, UGA y UAA) en el ARNm, cuya función es terminar la traducción. Generalmente, sólo un codón de parada puede terminar la traducción. Algunos ARNm tienen dos codones de parada consecutivos (ver ). La longitud de la región no traducida del extremo 3' de diferentes ARNm es diferente, el ARNm de β-globina tiene 39 nucleótidos y el ARNm de ovoalbúmina tiene 637 nucleótidos. La región 3' no traducida del ARNm3 eucariota a menudo tiene una secuencia AAUAA(A) o AUUUA(A), que está relacionada con el reconocimiento de la poli(A) polimerasa y el ensamblaje de la cola de poli(A). Excepto por unos pocos ARNm de histonas, todos los ARNm de eucariotas tienen una cola poli(A) en el extremo 3'. La longitud de la cola poli(A) terminal 3' varía según las fuentes y se acorta a medida que el ARNm envejece. Generalmente hay de 20 a 200 poli(A) involucrados en la estabilidad del ARNm y la transferencia de ARNm desde el núcleo al citoplasma. En las células procarióticas, normalmente varios ARNm diferentes están unidos y separados entre sí por una secuencia espaciadora corta que no codifica ninguna proteína. Este tipo de ARNm se llama ARNm policistrónico. El concepto de recombinación cis-trans proviene del experimento de recombinación cis-trans en genética, que es un experimento para determinar si el fragmento intercambiado pertenece a uno o dos genes. En pocas palabras, cis-trans es un gen y policistrónico son múltiples genes. Los eucariotas también tienen genes policistrónicos. Por ejemplo, C. elegans tiene 13.500 genes, aproximadamente el 25% de los cuales son ARNm policistrónicos.
El ARNm existe en el citoplasma de procariotas y eucariotas y en algunos orgánulos de eucariotas (como y). El ARN en los virus ARN y los fagos ARN no sólo es portador de información genética, sino que también desempeña la función de ARNm. La cantidad de tipos de ARNm en un organismo está relacionada con el nivel de evolución biológica. Los organismos superiores contienen más información genética y más tipos de ARNm. Por ejemplo, la tarea principal de las glándulas de seda en la parte posterior de los gusanos de seda de quinto estadio es sintetizar rápidamente una gran cantidad de fibroína de seda, por lo que el contenido de ARNm que codifica la fibroína de seda es particularmente alto. Algunas bacterias necesitan adaptarse constantemente al entorno externo y tener más ARNm que codifique algunas enzimas inducibles en el cuerpo. El ARNm procariota y eucariota tienen características diferentes: ① El ARNm procariótico a menudo existe en forma policistrónica (ver), es decir, una cadena de ARNm codifica varias proteínas funcionalmente relacionadas. El ARNm eucariota generalmente existe en forma monocistrónica, es decir, un ARNm codifica sólo una proteína.
② La transcripción y traducción del ARNm procariótico generalmente están acopladas, es decir, la traducción y síntesis de proteínas comienzan antes de que se complete la transcripción. El precursor de ARNm transcrito por eucariotas necesita un posprocesamiento. El ARNm maduro se combinará con proteínas para formar un cuerpo de información. La proporción de proteína a ARN en el cuerpo de información de trabajo es de aproximadamente 3. ③La vida media del ARNm procariótico es muy corta, generalmente unos pocos minutos, y la más larga es de solo unas pocas horas (excepto el ARN en los fagos de ARN). La vida media del ARNm en eucariotas es muy larga. Por ejemplo, la vida media del ARNm en embriones puede alcanzar varios días. ④Las características estructurales del ARNm procariota y eucariota también son diferentes.
Relación entre estructura primaria y función: El ARNm procariótico generalmente tiene una región no traducida en el extremo 5', llamada secuencia líder, una región no traducida en el extremo 3' y la región codificante de proteínas en el medio. Generalmente codifica varias proteínas. Por ejemplo, el ARNm del operón lactosa de Escherichia coli codifica tres cadenas polipeptídicas; el ARNm del operón Trp codifica cinco cadenas polipeptídicas. También existen formas monocistrónicas de ARNm bacteriano, como el ARNm de lipoproteína de E. coli. Las moléculas de ARNm procariotas generalmente no tienen nucleótidos modificados, estructuras de tapa terminal 5' ni colas de poliadenilación terminal 3'. Las secuencias cortas de longitudes variables cerca del codón de inicio (AUG) del ARNm procariótico (aguas arriba en la dirección 5') contienen más nucleótidos de purina y se denominan secuencias SD. Puede emparejarse con la región rica en nucleótidos de pirimidina en el extremo 3' de 16 srrna en la subunidad pequeña del ribosoma, lo que ayuda al ARNt iniciador con formilmetionina a reconocer el código de inicio (AUG) en el ARNm. Esta secuencia fue descubierta por J. Shane y L. Dalgarno en 1974, por lo que se denomina secuencia SD, también conocida como sitio de unión a ribosomas. La región codificante del ARNm procariótico generalmente codifica varias proteínas funcionalmente relacionadas. A menudo hay una secuencia corta no traducida llamada espaciador entre las regiones codificantes de dos proteínas. En algunos ARN de fagos, dos secuencias cis-trans adyacentes utilizan la misma secuencia codificante. Por ejemplo, dos proteínas adyacentes utilizan 189 nucleótidos en la región codificante de lisina del ARN del fago M. El ARNm procariota y el ARNm eucariota (excepto el ARNm mitocondrial eucariota) utilizan el mismo conjunto de codones tripletes. La secuencia líder 5' del ARNm del operón utilizado para la síntesis de aminoácidos en procariotas tiene un segmento llamado atenuador. Los genes débiles tienen dos conformaciones mutuamente variables, una de las cuales es una señal para la terminación de la transcripción y puede detener (o debilitar) la transcripción. La regulación de la atenuación es uno de los métodos reguladores para la síntesis de aminoácidos en procariotas.