信使核糖核酸
信使核糖核酸（英语：messenger RNA，缩写：mRNA），是由DNA经由转录而来，带着相应的遗传讯息，为下一步转译成蛋白质提供所需的讯息。在细胞中，mRNA从合成到被降解，经过了数个步骤。在转录的过程中，第二型RNA聚合酶（RNA polymerase II）从DNA中复制出一段遗传讯息到前mRNA（尚未经过修饰或是部分经过修饰的mRNA，英文pre-messenger RNA，简称pre-mRNA，或是heterogeneous nuclear RNA，简称hnRNA）上。在原核生物中，除了5'加帽之外mRNA并未被进一步处理（但有些罕有的特例），而经常是边转录边转译。在真核生物中，转录跟转译发生在细胞的不同位置，转录发生在储存DNA的细胞核中，而转译是发生在细胞质中。不过，曾有研究学者认为真核生物亦有边转录边转译的现象，只是这个观点未被广泛接受。
概述
信使核糖核酸是从脱氧核糖核酸（DNA）转录合成的带有遗传信息的一类单链核糖核酸（RNA）。它在核糖体上作为蛋白质合成的模板，决定肽链的氨基酸排列顺序。mRNA存在于原核和真核生物的细胞质及真核细胞的某些细胞器（如线粒体和叶绿体）中。
原核和真核生物mRNA有不同的特点：①原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在。②原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的，真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工，加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作 。③原核生物mRNA半寿期很短，一般为几分钟 ，最长只有数小时（RNA噬菌体中的RNA除外）。真核生物mRNA的半寿期较长， 如胚胎中的mRNA可达数日。④原核与真核生物mRNA的结构特点也不同。
原核生物mRNA一般5′端有一段不翻译区，称前导顺序，3′端有一段不翻译区，中间是蛋白质的编码区，一般编码几种蛋白质。真核生物mRNA（细胞质中的）一般由5′端帽子结构、5′端不翻译区、翻译区（编码区）、3′端不翻译区和3′端聚腺苷酸尾巴构成分子中除m7G构成帽子外，常含有其他修饰核苷酸，如m6A等。真核生物mRNA通常都有相应的前体。从DNA转录产生的原始转录产物可称作原始前体（或mRNA前体）。一般认为原始前体要经过hnRNA核不均-RNA的阶段，最终才被加工为成熟的mRNA。
通常mRNA（单链）分子自身回折产生许多双链结构。原核生物，经计算有66.4％的核苷酸以双链结构的形式存在。真核生物mRNA也具有丰富的二级结构，折叠起来的mRNA二级结构有利于蛋白质合成的启动，以后mRNA处于伸展的状态则有利于转译的继续。
转录后修饰
在真核生物中，mRNA在准备好转译前需要经过多个处理步骤：
- 首先pre-mRNA需要加上一个5'端帽（capping）--经过甲基化（methylation）修饰的鸟嘌呤被加到mRNA的3'端。这个5'端帽对于mRNA运输到细胞质并与之后接到适当的核糖体，以及mRNA本身的稳定是相当重要的。mRNA如果缺乏5'端帽，则很容易就被降解掉。而mRNA由5'到3'的降解亦是由移除5'端帽开始。
- mRNA剪接（mRNA splicing）--mRNA前体去除掉内含子而保留外显子的修饰过程。通常mRNA前体能经由数种不同的剪接方式，产生不同组态／型式的mRNA，使一段基因在不同的组织或发育过程中能经过转录-剪接-转译后产生不同型式的蛋白质，进而拥有不同的作用，或是产生出稳定性差的mRNA达到调控基因表达的目的。这种剪接型态叫做选择性剪接。绝大部分mRNA的剪接都是由剪接体所执行，只有少数例外，例如histone mRNA没有内含子，但是其pre-mRNA却需要经由另外的剪接方式才能产生成熟mRNA。以上所述为分子内剪接（cis-splicing），而mRNA剪接作用亦可发生在不同mRNA分子之间（trans-splicing），后者常见于原生生物的mRNA剪接。除了mRNA之外，有些RNA分子也有能力催化自身的修剪，例如核酸酶会做自我切除，而第I或第II型外显子在特殊环境下可以不借由蛋白质酵素的作用而进行剪接，称为自剪接作用。
- 多聚腺苷酸化（polyadenylation）--借由酵素多聚腺苷酸聚合酶（poly(A) + polymerase），在mRNA前体的3'端上加上了一段数个腺嘌呤序列（通常是数百个），（这项修饰并不会出现在原核生物中）。这段多聚腺苷酸尾链在转录的时候，会因为mRNA上一段特殊的讯息，AAUAAA，而在mRNA后方特定位置上加上多聚腺苷酸尾链。多聚腺苷酸尾链会被多聚腺苷酸结合蛋白（poly(A) + tail-binding protein, PABP）辨识并保护住。这段AAUAAA讯号的重要性可以从以下这个例子看出：当要转录时，DNA分子上的AATAAA片段如果产生突变，将会导致某些血红素缺陷。另外，对于部分histone mRNA而言，此过程是不被需要的。改变tRNA对mRNA上密码子的识别，更可能改变了蛋白质上胺基酸的组成。
多聚腺苷酸化（polyadenylation）能增加转录的半生期，使得mRNA在细胞中的存在时间能延长得久一些，因此能再转译出更多的蛋白质。
在pre-mRNA在被修饰过之后（包含RNA剪接及加上5'端帽与3'端上多聚腺苷酸尾），形成成熟的mRNA，从而可准备进行转译。成熟mRNA从细胞核被送出到细胞质中，然后核糖体结合在其上，开始转译出蛋白质。随着时间进行，mRNA的多聚腺苷酸尾会被专门的外切核酸酶缩短，而5'端帽也可能被除去，使得该聚合物易受到核酸外切酵素的影响而被降解。
非编码区／未翻译区
在RNA起始密码子之前，与终止密码子（stop codon）之后，各有一段非编码区，各被称作5'UTR与3'UTR，（5'与3'非编码区，因为DNA与RNA分子都是由5'端到3'端，也就是说这些区域是在RNA分子的两端）是属于不转译出蛋白质的序列。然而，这些区域的重要性在于它们的序列有可能借由这些区域与不同的RNA结合蛋白（RNA-binding protein）结合，进而改变在细胞中的位置、决定mRNA的稳定性／半生期，以及对细胞受到刺激时的反应而生的转译调控。这些都是与细胞调控本身的活性有关。
在UTRs上的某些蛋白质复合物不仅能影响RNA的稳定度，也能促进转译效率或是抑制转译，这多是依据位在UTRs上的序列而定。有些在UTR上的基因遗传的变异也会造成上述的RNA稳定度或是转译效率的改变。
一些包含在UTRs的功能性序列，常能形成一些有特性的二级结构，这些造成二级结构也牵扯到调节mRNA本身。
反义RNA（anti-sense RNA）
在许多真核生物中，当反义RNA上的碱基与基因的某段mRNA互补时，反义RNA可以抑制转译。反义RNA存在于细胞中之时，其互补的基因就不会合成蛋白质。这也许是一种对抗反转录转座子或病毒复制的一种机制（retrotransposons是以双股RNA作中介状态的转座子），因为这两者都能使用双链RNA当中介物。在生物化学的研究中，借由使用一段反义mRNA使得标靶mRNA无法作用（RNA干扰），这种方法已经被广泛用于研究基因的功能；例如利用RNA干扰技术，秀丽隐杆线虫中所有基因的作用几乎已经被研究完了。
