分子生物学2009-2010-08-1-生物信息的传递-3转录后加工-小rna .doc

教学单元教案格式 8 第3章 转录（之转录后加工-小RNA-RNA拼接1） 课程教案 授课题目：第3章 转录 转录后加工-小RNA-RNA拼接1 第四周 第二次课 教学时数： 2 授课类型： 理论课 □ 实践课 教学目的、要求： 理解：真核生物mRNA前体的加工 了解：细胞内的RNA组分 小RNA的功能研究进展 教学重点： 重点阐明：内含子的剪接 重点指出：原核生物RNA与真核生物RNA加工的本质区别 教学难点： 绝对难点：内含子的剪接方式 相对难点：无 教学方法和手段： 老师讲授为主：讲授 视频演示 PPT演示 讨论。以电脑幻灯片边演示边讲述为主，（白板课件）辅以板书（黑板板书） 学生回答问题为辅：（如时间等条件许可的情况下） 注：以下内容按实际需要进行取舍 要求有多媒体，因为信息量大，许多结构图需要媒体放映，效果才好 第讲在细胞表达的RNA中除了我们熟悉的3类RNA之外，还有大量的不编码蛋白质的非编码RNA，即在细胞表达的RNA中，除了我们所熟悉的3类RNA外， 还有大量的不编码蛋白质的非编码RNA分子(noncoding RNA，ncRNA)，调控真核细胞中的许多功能，影响基因表达、细胞周期调控和个体发育等多种行为，这使科学家对细胞及其进化的看法进行重新反思。小RNA是2l一28 nt的调控RNA分子，主要包括微RNA(micro RNA，miRNA)和小干涉RNA(short interfering RNA，siRNA)两类，其中的miRNA成为继siRNA之后新的研究热点之一，名列2002年和2003年美国《科学》杂志评出的年度十大科学成就。miRNA是microRNA(微RNA)的简称，它是小的调节植物和动物生长、发育的RNAs，是由非蛋白编码基因转录物形成的茎环结构加工而来的长度在22 nt左右的小RNA分子，影响目标mRNAs的翻译和稳定性。miRNAs在真核生物内作为基因表达的负调节子起作用。已知植物miRNAs能在转录后水平上抑制基因表达，主要靠引导mRNA裂解和抑制目标转录物的翻译。此外，发现植物miRNAs也能决定目标染色体位点的甲基化，在转录水平上起作用真核细胞中存在数目庞大的miRNAs可能是基因调控途径中丰富而重要的组分，发挥着调节作用。miRNAs的发现是生命科学的一大突破，它拓展和丰富了以往人们对小分子RNA 的认识，促使生物学家重新反思对细胞进化的理解和认知。miRNA与RNA沉默有关，理解RNA沉默机制可阐明人类疾病。成熟的生化方法和对RNA沉默的作用及机制的其它剖析方法的发展，将对RNA沉默机制提供更多的视点。1. 细胞内的RNA组分 细菌细胞 0.8～2 pg 含有RNA 0.05～0.1 pg 占5～6％， DNA 0.5～1 pg 占25～60% 动物细胞 1000～3000 pg 含有RNA 10～30 pg 占 1％。 DNA 5～10 pg 占0.3～0.5% 1g ＝1000mg 1mg＝1000μg 1μg＝1000ng 1ng＝1000pg mRNA 是细胞中的特征性成分，占到4％不到，称为transcriptome,转录物组。 由于基因组可以从不同的位点起始转录，转录物组就不停的发生变化，为了适应这一变化，mRNA寿命极短，合成后不久就被降解。 Ribosomal RNA,核糖体RNA，rRNA，细胞中含量最为丰富的，占到80％以上，主要组成核糖体的组分。 Transfer RNA,转运RNA，tRNA，将氨基酸转移到核糖体 2. 小RNA的功能研究进展 小核RNA,small nuclear RNA,snRNA,这类分子富含尿嘧啶，也称为U-RNA,在RNA剪接中其重要的作用，通过snRNA分子之间的相互作用，能够使内含子中重要的三个部分——两个剪接点和一个分支点相互靠近，有利于剪接的完成。 小核仁RNA （small nucleolar RNA, snoRNA）： 一种功能是：在rRNA化学修饰中起作用的一类真核小RNA分子，能够通过与相关区域进行碱基配对定位于rRNA将被甲基化的位置，从而协助rRNA的甲基化， 另外一种功能是：在尿嘧啶向假尿嘧啶的转换过程中起到指导作用 scRNA， 小胞质RNA，small cytoplamic RNA，是真核生物中由许多功能不同的分子组成的一类小RNA。 tmRNA, transfer-messenger RNA,是细菌中发现的一类R