[生物学]08 转录和加工2.ppt

● 基本概念 ● RNA聚合酶 ● RNA转录的基本过程 ● 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 ● 内含子的剪切、编辑、再编码及化学修饰 5、内含子的剪切、编辑、再编码及化学修饰 RNA中的内含子； mRNA的剪接； RNA的编辑、再编码及化学修饰 鸡卵清蛋白mRNA与基因杂交图 5、剪接 生物体内内含子的主要类型：GU-AG、AU-AC、Ⅰ类内含子、Ⅱ类内含子 参与RNA剪接的物质： snRNA（核内小分子RNA） snRNP（与snRNA结合的核蛋白） 鸡卵清蛋白前体mRNA到成熟mRNA的过程 5.2.1 核酶的发现与内含子的  剪接 p102 核酶（ribozyme）是指一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子。 “ Ribozyme” 由 T.Cech命名，是由核糖核酸（ribonucleic acid）和酶（enzyme） “重组”成的一个新词。 发现过程 1981年Cech等用四膜虫分离得到了35S的前体rRNA，它含有一个长413nt的内含子。此35S rRNA要加入一价或二价阳离子及GTP就可以在体外释放出413nt的线性的内含子，若继续保温，那么线性内含子又可形成环状的RNA。即具有自我剪接的能力。 四膜虫rRNA的自我剪接 分 类 剪切型核酶：只剪不接，能够催化自身RNA或不同的RNA分子，切下特异的核苷酸序列。如M1 RNA 剪接型核酶：该酶具有序列特异的内切核酸酶、RNA连接酶等多种酶活性，即能切割RNA分子，也能将切割后的RNA连接起来。如I类和II类内含子。 生物体内内含子的主要分四类：具有自我剪接功能:Ⅰ类内含子、Ⅱ类内含子;不具备自我剪接功能: GU-AG类、AU-AC 类 (一) I类内含子的剪接 1. 其边界序列为5′U-G 3′； 2. 具有中部核心结构（Central core strucature）5’-P-Q-R-S-3’ 3. 内部引导顺序（internal guide seguence, IGS）: 内元中能够与两个拼接点边界序列配对的一段序列。 （二） Ⅱ类内含子的剪接 Ⅱ类内含子的结构特点 边界序列为 5′↓GUGCG……PYnAU/G↓； 2. 有6个茎环结构； 有分支点顺序（branch-point sequence）：PYPUPYPYTA*PY (二)剪接机制 无需鸟苷酸的辅助，但需镁离子的存在。 分枝点A的2′-OH对5′端交界处的磷酸二酯键发动亲核进攻，产生了套索（lariat）结构（图13-31）； 切下的外显子1其3′-OH继续对内含子3′端的交界序列进行亲核进攻，同时释放出套索状的内含子。 （三）GU-AG类内含子——真核内mRNA的剪接 GU-AG类内含子 的结构特点： 1. 边界顺序:符合GU-AG法则(Breathnach-Chambon规则)。 2. 分枝点顺序：为Py80NPy87TPu75A*Py95其中A为百分之百的保守，且具有2′-OH。 3.内含子5′端有一保守序列可以和U1 snRNA的5′端的保守顺序互补 (二)剪接机制 snRNA参与的mRNA前体的剪接 酵母中内含子剪接 (GroupIV型) 6.3.2.6 自我剪接与剪接体催化的剪接比较 GroupI内含子剪接 GroupII内含子剪接 编辑的发现 1986.R.Benne在研究锥虫线粒体mRNA转录加工时发现m RNA的多个编码位置上加入或丢失尿苷酸，1990年在高等动物和病毒中也发现了编辑现象。 线虫coxII 基因的编辑 编辑的调控作用 二．编辑的机制 一 、 特异性脱氨基作用 例如：哺乳动物的载脂蛋白mRNA的编辑? 其蛋白编码区的DNA序列在所有组织中都一样；在肝脏中该基因转录为完整的蛋白质，而在肠中合成的Pr长度只有其一半（只是全长载脂蛋白的N端），是由于2153位上的密码子从CAA突变为UAA（使编码谷氨酰胺的密码子变为终止密码子）。 又如： 大鼠脑中的谷氨酸受体蛋白mRNA经编辑后，分子中有多个编码谷氨酸的密码子变成了在控制通过神经递质的离子流过程中又主要作用的精氨酸，表明RNA的编辑可能是充分发挥生理功能必需的。 二、 引导RNA指导的尿嘧啶插入或删除 指导RNA与被编辑区及周围部分核酸序列虽然有相当程度的互补性，但该RNA上存在一些未能配对的腺嘌呤，形成缺口为插入尿嘧啶提供了模板。 1990年L.Simpsom等发现的。特异性插入这些残基的信息来自指导RNA，因为它含有与编辑后mRNA互补的核苷酸