RNA转录后的加工课件.ppt

RNA转录后的加工;第八章 RNA转录后的剪接与加工;一、RNA转录后的剪接、加工与修饰概述 二、原核生物RNA的转录后加工 三、真核生物RNA 的转录后加工;RNA的类型和功能;一、RNA转录后的剪接、加工与修饰概述 二、原核生物RNA的转录后加工 三、真核生物RNA 的转录后加工;在翻译过程中参与蛋白质合成的tRNA和rRNA都不是最初的转录产物，这是由于： ①它们的5′端都是单磷酸，而原始的转录产物5′端应是三磷酸 ②分子比初始转录物小； ③tRNA含有特殊的碱基，这些碱基只有通过一些化学修饰才可 以产生。 ;（一）原核生物rRNA前体的加工;①;（二）原核生物tRNA前体的加工 E.coli基因组有tRNA基因约60个 tRNA基因大多成簇存在（串联的tRNA可能相同，也可能不 同），或与rRNA基因或蛋白质基因组成混合转录单位. 单顺反子（不常见）;到目前为止了解的最清楚的是E.coli的tRNA1Tyr（连续两个组成一个多顺反子RNA）;RNaseP 是一种核酶 （Ribozyme）;;3‘ 端加上CCA 在细菌中有两种tRNA前体，其区别在于其3端的序列。 ;碱基修饰: 甲基化酶、硫醇酶，假尿嘧啶核苷化酶等等;（三）原核生物mRNA前体的加工;类似的加工过程也可以在某些噬菌体的多顺反子mRNA中见到。例如，大肠杆菌噬菌体T7的早期基因转录出一条长的多顺反子mRNA，经RNaseIII切割成5个单独的mRNA和一段5′端前导序列。mRNA的切割对其中某些早期蛋白质的合成是必要的。推测可能是由于较长的mRNA产生二级结构，会阻止有关编码序列的翻译。这种RNA二级结构（可能还有三级结构）与其功能的调控关系在多种情况下均可看到，并不仅限于翻译起始的调控。通过RNA链的裂解，改变了RNA的二级结构，从而影响它的功能。 ;一、RNA转录后的剪接、加工与修饰概述 二、原核生物RNA的转录后加工 三、真核生物RNA 的转录后加工;(一)真核生物rRNA的加工;真核生物rRNA的加工过程比较缓慢，中间产物可以分离，因此加工过程比较清楚。 哺乳动物45S RNA的加工有几种不同方式。例如，人类45S RNA与小鼠的45S RNA加工方式就不相同。 RNaseIII和其他RNA酶在前体加工中发挥重要作用;rRNA前体剪切位点的识别： 核仁小分子RNA(snoRNA)形成的snoRNP???与RNase 对特定立体结构和剪切位点的识别, 也参与甲基化修饰位点的识别 RNA前体分子的甲基化帮助识别 ;5S rRNA的基因含120bp，处在另一个转录单位中，这个单位含有120bp的转录区和600bp的非转录片段 5S rRNA由RNA聚合酶Ⅲ转录。;（二）真核生物tRNA的加工;tRNA的加工分成3个阶段： 5’剪裁，3’剪裁 切除内含子 3′末端用tRNA核酸转移酶加-CCA 修饰：通过甲基化酶，硫醇酶，假尿嘧啶核苷化酶等进行修饰;4-硫尿苷;真核tRNA内含子的特点：;2’，3’环磷酸;1.5’端加帽 2.3’端加尾 3.RNA的剪接 4.修饰 5.RNA的编辑;1、在5’端加帽（cap））;剪接前加帽，剪接后加帽;剪接前加帽：(含有最初的5‘端三个磷酸，转录第一个通常是A或G);剪切后加帽;帽子结构功能： 有帽子结合蛋白（CBP）与帽子结合： (1)有助于mRNA运输越过核膜，进入胞质； (2)保护5′不被酶降解； (3)翻译时供eIF（起始因子）和核糖体识别。 （4）促进5’端内含子的剪切;或称为RNA末端腺苷酸转移酶，Poly(A)聚合酶;具体机制;多聚腺苷酸尾巴功能： 有蛋白质（PBP）与PolyA尾结合，提高了mRNA在细胞质中的稳定性。 增强翻译的效率;4. 修饰;3、RNA的剪接;生物体内内含子的主要类型： 第一类：自我剪接内含子，不需要酶和蛋白质的参与。 Ⅰ型：真核生物线粒体、四膜虫、 一些叶绿体和噬菌体的RNA Ⅱ型：主要在线粒体和叶绿体基因 第二类：酶促拼接，在一系列酶（蛋白性质，非核酶，非snRNP）的催化下完成（无转酯反应），主要在tRNA前体中发现。 第三类：依赖于snRNP （剪接体）的剪接。绝大多数真核生物蛋白质基因。;第一类—Ⅰ型内含子的自我剪接;I类内含子的剪切机制;L-19 IVS functions as a real catalyst in the test tube;L19 RNA催化的反应;I类内含子的结构特点是; 在线粒体基因组中发现，也存在于极少数单细胞真核生物(如嗜热四膜虫的rRNA)的核基因组中。 原核体系中少数内含子也是Ⅰ型内含子（如T4噬菌体胸苷酸合成酶基因）。 ;第一类—Ⅱ型内含子的自我剪