具有5'-帽的真核mRNA对于细胞是至关重要的。许多涉及mRNA的研究需要可靠的制备和修饰5'-封端的RNA。取决于所需加帽RNA的长度，化学或酶制剂 - 或两者的组合 - 可能是有利的。我们回顾了最先进的方法，并为选择合适的方法提供了指导。我们还讨论了具有非天然帽的mRNA的制备和性质，提供了新的特征，例如改善的稳定性或增强的翻译效率。
关键词： 帽模拟; 帽合成; 点击化学; 酶封盖; 甲基; RNA
5'-帽是真核mRNA的标志，并且涉及细胞功能所需的许多相互作用。在化学上，5'-帽由通过5'-5'三磷酸桥连接到其余真核mRNA的倒7-甲基鸟苷组成。这种所谓的cap0作为正确mRNA加工的质量控制，有助于稳定真核mRNA [1,2]，剪接[3,4]，核输出[5]，翻译起始[6,7]和mRNA衰变[8]。5'帽的最重要的直接相互作用伙伴是核输出所需的细胞核中的帽结合复合物（CBC）[9,10]和真核翻译起始因子4E（eIF4E）[11]在细胞质中，这对于依赖于帽的翻译是必不可少的。此外，加帽的RNA可作为先天免疫系统的标记，以区分三磷酸化的病毒RNA和细胞RNA [12]。抗病毒反应是由细胞溶质受体RIG-I介导的，其由短的单链和双链三磷酸化RNA和MDA-5激活。MDA-5识别长的三磷酸化RNA和在第一个核苷酸（cap1）缺乏2'-OH甲基化的RNA，这种修饰通常在真核生物中观察到[13-15]。
除了cap0和cap1之外，还存在具有进一步修改的帽结构。通常在第二个核苷酸（cap2）处发现额外的甲基，而在锥虫中观察到多达四个甲基化核苷酸（称为cap4）[16,17]。
由于不同帽结构对于细胞中识别过程的重要性，很明显，未加帽的转录物不能充分代表真核mRNA，并且正确加帽的RNA的制备对于评估mRNA在细胞环境中的功能是必不可少的。此外，改变帽结构有可能增加mRNA稳定性和翻译效率 - 这两个特性可能为不久的将来mRNA的治疗应用提供关键[18-20]。最后，由于难以产生大量均匀加帽的RNA，5'-帽/蛋白质相互作用的结构和机制的研究仍然受到阻碍。
在这篇综述文章中，我们提出了基于酶法，化学法或化学酶法的5'-加帽mRNA的不同合成途径。我们将指出不同战略的困难和局限，并且 - 如果有的话 - 将展示绕过它们的方法。本综述严格关注mRNA帽类似物（以及一些非天然修饰）; 用于制备其他封端的生物分子，如封端的siRNA [21]，肽基封端的寡核苷酸[22]，NAD封端的RNA [23,24]，3'-脱磷酸-CoA连接的RNA [25]或甲基磷酸盐封端[26,27]我们参考指定的文章。