十六、RNA的生物合成分析报告.ppt

* 6666位C脱氨，C→U,CAA → UAA,翻译中止。 3’端修饰示意图 （二）mRNA的剪接 1. hnRNA 和 snRNA 核内的初级mRNA称为杂化核RNA (hetero-nuclear RNA, hnRNA) snRNA (small nuclear RNA) 核内的蛋白质 小分子核糖核酸蛋白体 （并接体, splicesome） snRNA 真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。 断裂基因(splite gene) C A B D 编码区 A、B、C、D 非编码区 2. 外显子(exon)和内含子(intron) 外显子 在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列。 内含子 隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。 鸡卵清蛋白基因 hnRNA 首、尾修饰 hnRNA剪接 成熟的mRNA 鸡卵清蛋白基因及其转录、转录后修饰 鸡卵清蛋白成熟mRNA与DNA杂交电镜图 DNA mRNA 真核细胞mRNA的剪接 DNA模板与hnRNA是完全配对的，而成熟的mRNA与hnRNA或DNA杂交都只是部分配对。 因此真核生物的基因有断裂性。 3. 内含子的分类 根据基因的类型和剪接的方式，通常把内含子分为4类。 I：主要存在于线粒体、叶绿体及某些低等真核生物的 rRNA基因； II：也发现于线粒体、叶绿体，转录产物是mRNA； III：是常见的形成套索结构后剪接，大多数mRNA基因有此类内含子； IV：是tRNA基因及其初级转录产物中的内含子，剪接过程需酶及ATP。 4. mRNA的剪接 —— 除去hnRNA中的内含子，将外显子连接。 snRNP与hnRNA结合成为并接体 ① 目 录 ② ③ UACUACA - AG UG U4 U5 U6 E1 E2 U1 U2 UACUACA - AG UG U6 E1 E2 U1、U4、U5 pG-OH (ppG-OH, pppG-OH) U-OH GpU pGpA 第一次转酯反应 第二次转酯反应 UpA GpU 外显子1 内含子 外显子2 G-OH UpU pGpA 剪接过程的二次转酯反应 (twice transesterification) ? RNA编辑作用说明，基因的编码序列经过转录后加工，是可有多用途分化的，因此也称为分化加工(differential RNA processing)。 5. mRNA的编辑(mRNA editing) 人类apo B基因 mRNA（14500个核苷酸） 肝脏 apo B100 （分子量为500 000） 肠道细胞 apo B48 （分子量为240 000） mRNA编辑 内含子的功能 内含子有利于物种的进化选择 调节功能 特殊性编码酶分子 tRNA的转录后加工 初级产物中有5’端的16个碱基和反密码子后的14个碱基需要去除。 二、tRNA的转录后加工 tRNA前体 RNA pol Ⅲ TGGCNNAGTGC GGTTCGANNCC DNA RNAaseP、内切酶 tRNA核苷酸转移酶、连接酶 ADP ATP 碱基修饰 （2）还原反应 如：U ? DHU （3）核苷内的转位反应 如：U ? ψ （4）脱氨反应 如：A ? I 如：A ? Am （1）甲基化 （1） （1） （3） （2） （4） 涉及加工的反应 甲基化 还原 核苷内的转位反应 脱氨反应 3’端加上CCA-OH 三、rRNA的转录后加工 转录 45S - rRNA 剪接 18S - rRNA 5.8S和28S-rRNA rDNA 内含子 内含子 28S 5.8S 18S rRNA的转录后加工 丰富基因：染色体上一些相似或完全一样的纵列串联基因单位的重复。 真核细胞的rRNA基因属于丰富基因。 45s的转录产物是三种rRNA的前体，经过剪接后形成核糖体小亚基的18S rRNA，其余形成5.8S及28S的rRNA。 四膜虫rRNA的结构 四膜虫rRNA内含子的二级结构 四膜虫rRNA的剪接采用自我剪接方式 5′-端核苷酸序列 核酶(ribozyme) 核酶：RNA本身具有催化活性，此种由RNA发挥催化作用的酶，称为核酶。 最简单的核酶呈槌头结构。 最简单的核酶二级结构——槌头状结构 (hammerhead structure) 底物部分 通常为60个核苷酸左右 同一分子上包括有催化部份和底物部份 催化部份和底物部份组成锤头结构 除rRNA外，tRNA、mRNA的加工也可采用自我剪接方式。 核酶研究的意义 核酶的发现，对中心法则作了重要补充； 核酶的发现是对