第四章 转录后加工.ppt

细胞内的RNA组分 转录后的加工（posttranscriptional modification） （1）减少部分片段：如切除5′端前导序列， 3′端拖尾序列和中部的内含子； （2）增加部分片段：5′加帽，3′加poly(A), 通过编辑加入一些碱基； （3）修饰：对某些碱基进行甲基化等。 第一节tRNA和rRNA的加工 一. 原核的 tRNA和 rRNA的加工 参与蛋白质合成的tRNA和rRNA都不是最初的转录产物 (1) 它们的5′端都是单磷酸，而原始的转 录产物5′应是三磷酸； (2) 分子比初始转录物小； (3) tRNA含有特殊的碱基，这些碱基只有通过一些化学修饰才可以得到。 （4）每个转录单位由16S rRNA、 23S rRNA 、 5.8S rRNA以及一个或几个tRNA基因所组成。 (二) tRNA的加工 tRNA的加工分成3个阶段 (1) “斩头”，形成5′末端； (2) 去尾，形成3′-OH末端。缺-CCA的 tRNA要用tRNA核酸转移酶加-CCA。 (3)修饰：通过甲基化酶，硫醇酶，假尿嘧啶核苷化酶等进行修饰，如氨基酸臂的4-硫尿苷（4tu），D臂的2甲基鸟苷（2mG），TψC臂的假尿苷（ψ）和反密码子环上的2异戊腺苷（2ipA) 二 真核的tRNA和rRNA的加工 真核tRNA的基因和原核不同： (1)真核的前体分子tRNA是单顺反子，但成 簇排列，基因间有间隔区； (2)真核tRNA基因一般都比原核tRNA基因多 得多，如酵母约有400个tRNA基因； (3) 5′端单磷酸核苷酸，表明已被加工过； (4) tRNA的前体分子中含有内含子。 真核tRNA内含子的特点： ①位置相同，都在反密码子环的下游； ②不同tRNA的内含子长度和序列各异； ③外显子和内含子交界处无保守序列； ④内含子的剪切是依靠RNase异体催化； ⑤内含子和反密码子配对形成茎环。 有何意义？ 真核tRNA内含子切除的特点： (1)没有交界序列，也没有内部引导序列； (2)剪切反应的信号是二级结构，而不是 一 级结构； (3)是依赖于蛋白质性的RNase，而不是核 糖拟酶或snRNP； (4)反应的本质不是转酯反应。 酵母tRNA前体内含子3’和5’端的剪切是由内切酶的不同亚基催化的。亚Sen34,Sen15剪切3’端，Sen54可能通过量度成熟结构的距离来决定5’端剪切位点的位置。 真核tRNA的加工和原核的区别 (1)真核tRNA前体中无二聚体和多聚体； (2)增加了剪接内含子的过程； (3)都要加CCA。 真核细胞中rRNA的加工途径 (1) 切除5′端的前导序列； (2) 从41S的中间产物中先切下18S的片段。 Hela细胞的切点在18S和5.8S之间的ITS（内部转录间隔序列）； L细胞的切点在 18S序列和ITS的交界处，称为先成熟。 (3) 部分退火，形成发夹结构； (4) 最后修正。 rRNA的加工和修饰需要snoRNAs(smoall nucleolar RNAs)在酵母和爪蟾转录间隔区5’的剪切需要 U3 snoRNA.脊椎动物rRNA含1002’-O-甲基位点，它们的甲基化需要snoRNA的C/D Box, snoRNA和RNA的配对区将成为甲基化的催化区 snoRNA的另一些区域涉及到?的产生。酵母rRNA 43 ?的产生即为一例。它需要CAC snoRNA，当CAC snoRNA发生缺失或突变则不能产生? 第二节 前体mRNA的加工 mRNA前体分子的加工主要是真核mRNA，原核的mRNA一般不经过加工。 真核mRNA的加工一般要经过四步： (1) 5′加帽； (2) 3′加尾； (3) 切除内含子； (4) 修饰：对某些碱基进行甲基化。 一 原核生物mRNA的加工 二 真核mRNA前体的加工 (一)核内不均一RNA（heterogenous nuclear RNA,hnRNA）平均分子长度为8-10Kb(2Kb~14Kb)左右。比mRNA的平均长 度（1.8-2Kb）要大4-5倍。 hnRNA仅有总量的1/2转移到细胞质内，其余的都在核内被降解掉。 hnRNA是mRNA的前体，证据是： (1) hnRNA和mRNA有相同的序列； (2) hnRNA在体外能作为模板翻译蛋白； (3) 两者5′端都有帽子结构； (4)表明二者为相同的聚合酶所合成； (5) 两者的3′端都有多聚腺苷有尾巴。 hnRNA的结构的特点 (1)5′端有帽结构； (2)