分子生物學(xué)1

生物信息的傳遞- 從DNA到RNA

轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的核心步驟

因?yàn)橹挥衜RNA所攜帶的遺傳信息才能被用來(lái)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成虏杰,所以人們一般用U,C,A,G這四種核苷酸的組合來(lái)表示遺傳性狀儡首。

翻譯和轉(zhuǎn)錄的速率基本相等整袁,37℃時(shí),轉(zhuǎn)錄生成mRNA的速率大約是每分鐘2500個(gè)核苷酸揪垄,即每秒合成14個(gè)密碼子焦影,蛋白質(zhì)合成速率大約是每秒鐘15個(gè)氨基酸优俘。正常情況下,從一個(gè)基因開始表達(dá)到細(xì)胞中出現(xiàn)其mRNA的間隔約為2.5分鐘浊吏,再過(guò)半分鐘左右就能在細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)到相應(yīng)的蛋白質(zhì)而昨。

我們把與mRNA序列相同的那條DNA鏈稱為編碼鏈(coding strand)或稱有意義鏈(sense strand),并把另一條根據(jù)堿基互補(bǔ)原則指導(dǎo)mRNA合成的DNA鏈稱為模板鏈(template strand)或稱反義鏈(antisence strand)

RNA鏈頻繁發(fā)生自身折疊,在互補(bǔ)序列間形成堿基配對(duì)區(qū)找田,所以盡管RNA是單鏈分子歌憨,它仍然具有大量的雙螺旋結(jié)構(gòu)特征。

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除了Watson-Crick配對(duì)的堿基墩衙,RNA中還具有額外的非Waston-Crick配對(duì)堿基务嫡,如G-U配對(duì),該特征使得RNA鏈自我配對(duì)的能力得到增強(qiáng)漆改,更易形成雙螺旋結(jié)構(gòu)心铃,常常出現(xiàn)局部區(qū)域堿基配對(duì)。雙螺旋RNA的小溝寬而淺挫剑,幾乎沒(méi)有序列特異性信息去扣,大溝狹且深,使得與其相互作用的蛋白質(zhì)氨基酸側(cè)鏈難以接近它樊破,因此RNA不適合與蛋白質(zhì)進(jìn)行序列特異性的相互作用愉棱,雖然有一些蛋白質(zhì)可以序列特異性方式結(jié)合在RNA上。

因?yàn)镽NA沒(méi)有形成長(zhǎng)的規(guī)則雙螺旋的限制哲戚,常常形成大量的三級(jí)結(jié)構(gòu)奔滑。由于RNA骨架上未配對(duì)的區(qū)域可以不受限制地自由旋轉(zhuǎn),所以堿基和核糖磷酸骨架之間的非常規(guī)相互作用使RNA常常折疊成包括不規(guī)則的堿基配對(duì)的復(fù)雜三級(jí)結(jié)構(gòu)顺少,如tRNA中的三堿基配對(duì)以及堿基與骨架的相互作用朋其。利用RNA結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性王浴,研究者可以通過(guò)構(gòu)建含有隨機(jī)序列的RNA文庫(kù)篩選到與特定小分子,多肽等具有高親和力的RNA令宿。RNA各組分在細(xì)胞中的分布見下表:

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作為功能分子,RNA在以下幾個(gè)方面發(fā)揮重要的作用:1腕窥,作為細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)生物合成的主要參與者粒没。2,部分RNA可以作為核酶在細(xì)胞中催化一些重要的反應(yīng)簇爆,主要作用于初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的剪接加工癞松。3,參與基因表達(dá)調(diào)控與生物生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)入蛆。4响蓉,在某些病毒中,RNA是遺傳物質(zhì)哨毁。

RNA轉(zhuǎn)錄的過(guò)程

RNA轉(zhuǎn)錄以四種三磷酸核苷(NTPs)為原料枫甲。轉(zhuǎn)錄的基本過(guò)程包括:模板識(shí)別,轉(zhuǎn)錄起始扼褪,通過(guò)啟動(dòng)子想幻,及轉(zhuǎn)錄的延伸和終止。

1话浇,模板識(shí)別

模板識(shí)別( template recognition)階段主要指RNA聚合酶與啟動(dòng)子DNA雙鏈相互作用并與之相結(jié)合的過(guò)程脏毯。啟動(dòng)子( promoter)是基因轉(zhuǎn)錄起始所必需的一段DNA序列,是基因表達(dá)調(diào)控的上游順式作用元件之一幔崖。

真核細(xì)胞中模板識(shí)別與原核細(xì)胞有所不同食店。真核生物RNA聚合酶不能直接識(shí)別基因的啟動(dòng)子區(qū),所以赏寇,需要被稱為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的輔助蛋白質(zhì)按特定順序結(jié)合于啟動(dòng)子上吉嫩,RNA聚合酶才能與之相結(jié)合并形成復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物( PIC),以保證有效地起始轉(zhuǎn)錄嗅定。

2率挣,轉(zhuǎn)錄起始,

轉(zhuǎn)錄起始( initiation)不需要引物露戒。RNA聚合酶結(jié)合于啟動(dòng)子上以后椒功,使啟動(dòng)子附近的DNA雙鏈解旋并解鏈,形成轉(zhuǎn)錄泡以促使底物核糖核苷酸與模板DNA的堿基配對(duì)智什。轉(zhuǎn)錄起始就是RNA鏈上第一個(gè)核苷酸鍵的產(chǎn)生动漾。大致分為3個(gè)階段:

? 1,RNA聚合酶全酶對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別荠锭,聚合酶與啟動(dòng)子可逆性結(jié)合形成封閉復(fù)合物( closed complex)旱眯,此時(shí)DNA鏈仍處于雙鏈狀態(tài)。

? 2,伴隨著DNA構(gòu)象上的重大變化删豺,封閉復(fù)合物轉(zhuǎn)變成開放復(fù)合物( open complex),聚合酶全酶所結(jié)合的DNA序列中有一小段雙鏈被解開共虑。對(duì)于強(qiáng)啟動(dòng)子來(lái)說(shuō),從封閉復(fù)合物到開放復(fù)合物的轉(zhuǎn)變是不可逆的呀页,是快反應(yīng)妈拌。

? 3,開放復(fù)合物與最初的兩個(gè)NTP相結(jié)合并在這兩個(gè)核苷酸之間形成磷酸二脂鍵后轉(zhuǎn)變成包括RNA聚合酶蓬蝶,DNA和新生RNA的三元復(fù)合物( ternary complex)

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一般情況下尘分,形成的三元復(fù)合物可以進(jìn)入兩條不同的反應(yīng)途徑:一是合成并釋放2~9個(gè)核苷酸的短RNA轉(zhuǎn)錄物,即所謂的流產(chǎn)式起始丸氛。轉(zhuǎn)錄起始后直到形成9個(gè)核苷酸短鏈的過(guò)程是通過(guò)啟動(dòng)子階段培愁,此時(shí)RNA聚合酶一直處于啟動(dòng)子區(qū),新生的RNA聚合酶處于啟動(dòng)子區(qū)缓窜,新生RNA鏈與DNA模板鏈的結(jié)合不夠牢固定续,很容易從DNA鏈上掉下來(lái)并導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄重新開始。一旦RNA聚合酶成功地合成9個(gè)以上核苷酸并離開啟動(dòng)子區(qū)禾锤,轉(zhuǎn)錄就進(jìn)入正常的延伸階段香罐。所以通過(guò)啟動(dòng)子的時(shí)間代表一個(gè)啟動(dòng)子的強(qiáng)弱。通過(guò)啟動(dòng)子的時(shí)間越短时肿,表明該基因轉(zhuǎn)錄起始的頻率也越高庇茫。

? 二是RNA聚合酶聚合新生RNA鏈達(dá)到9~10個(gè)核苷酸時(shí),σ亞基被釋放螃成,轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物通過(guò)上游啟動(dòng)子區(qū)并生成由核心酶旦签,DNA和新生RNA所組成的轉(zhuǎn)錄延伸復(fù)合物。

除了RNA聚合酶之外寸宏,真核生物轉(zhuǎn)錄起始過(guò)程中至少還需要7種輔助因子參與宁炫,這些蛋白輔助因子統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)錄因子( transcription factor , TF)。因?yàn)椴簧佥o助因子本身就包含多個(gè)亞基氮凝,所以轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的相對(duì)分子質(zhì)量特別大羔巢。

3,轉(zhuǎn)錄延伸

當(dāng)RNA聚合酶催化新生的RNA鏈的長(zhǎng)度達(dá)到9~10個(gè)核苷酸時(shí)罩阵,σ因子從轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的RNA聚合物全酶上脫落下來(lái)竿秆,RNA聚合酶離開啟動(dòng)子,核心酶沿模板DNA鏈移動(dòng)并使新生RNA鏈不斷伸長(zhǎng)的過(guò)程就是轉(zhuǎn)錄的延伸( elongation)稿壁。

4幽钢,轉(zhuǎn)錄終止

當(dāng)RNA鏈延伸到轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)時(shí),RNA聚合酶不再形成新的磷酸二脂鍵傅是,RNA-DNA雜合物分離匪燕,轉(zhuǎn)錄泡瓦解蕾羊,DNA恢復(fù)成雙鏈狀態(tài),而RNA聚合酶和RNA鏈都被從模板上釋放出來(lái)帽驯,這就是轉(zhuǎn)錄的終止( termination)

根據(jù)體外實(shí)驗(yàn)中RNA聚合酶是否需要輔助因子參與才能終止RNA鏈膜延伸龟再,可將大腸桿菌中的終止子分為不依賴ρ因子和依賴ρ因子兩大類。1尼变,不依賴ρ因子的終止利凑,在不依賴ρ因子這類終止反應(yīng)中,沒(méi)有任何其他因子參與享甸,核心酶就能終止轉(zhuǎn)錄〗夭辏現(xiàn)已查明梳侨,模板DNA上存在終止轉(zhuǎn)錄的特殊信號(hào)——終止子蛉威,又稱內(nèi)在終止子( intrinsic terminator),每個(gè)基因或操縱子都有一個(gè)啟動(dòng)子和一個(gè)終止子走哺。內(nèi)在終止子有兩個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1蚯嫌,終止位點(diǎn)上游一般存在一個(gè)富含GC堿基的二重對(duì)稱區(qū),由這段DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA容易形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)丙躏。2择示,在終止位點(diǎn)前面一段由4~8個(gè)A組成的序列,所以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3'端為寡U,這種結(jié)構(gòu)特征的存在決定了轉(zhuǎn)錄的終止晒旅。新生RNA中出現(xiàn)發(fā)夾結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致RNA聚合酶的暫停破壞RNA-DNA雜合鏈5'端的正常結(jié)構(gòu)栅盲。

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2,依賴于ρ因子的終止

有些終止位點(diǎn)的DNA缺乏共性废恋,而且不能形成強(qiáng)的發(fā)夾結(jié)構(gòu)谈秫,因而不能誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄的自發(fā)終止。ρ因子是一個(gè)由6個(gè)相同亞基組成的六聚體鱼鼓,它具有NTP酶和解旋酶活性拟烫,能水解各種核苷酸三磷酸,它通過(guò)催化NTP的水解促使新生RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離出來(lái)從而終止轉(zhuǎn)錄迄本。ρ因子的作用機(jī)制可用窮追 (hot pursuit)模型來(lái)解釋硕淑。

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抗終止:由于不同的生理需求,在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中有時(shí)即使遇到了終止信號(hào)嘉赎,仍然需要繼續(xù)轉(zhuǎn)錄置媳,于是出現(xiàn)了抗終止現(xiàn)象」酰抗轉(zhuǎn)錄終止主要有兩種方式:1半开,破壞終止位點(diǎn)RNA的莖-環(huán)結(jié)構(gòu)? (學(xué)習(xí)完操縱子后回來(lái)再搞清楚這里的問(wèn)題,page80)

2赃份,依賴于蛋白質(zhì)因子的轉(zhuǎn)錄抗終止? λ噬菌體中由N基因編碼產(chǎn)生產(chǎn)生的N蛋白具有抗轉(zhuǎn)錄終止作用寂拆,但是其發(fā)揮功能依賴于宿主產(chǎn)生的NusA奢米、NusB、S10等幾種蛋白質(zhì)纠永,這些蛋白結(jié)合到終止子附近的DNA位點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)抗轉(zhuǎn)錄終止的必要條件鬓长。

轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要成分——RNA聚合酶

以DNA序列為模板的RNA聚合酶主要以雙鏈DNA為模板(若以單鏈DNA為模板則活性大大降低),以4種核苷三磷酸作為活性前體尝江,并以Mg2+/ Mn2+為輔助因子涉波,催化RNA鏈的起始,延伸和終止炭序,它不需要任何引物啤覆,催化生成的產(chǎn)物是與DNA模板鏈相互補(bǔ)的RNA。

原核生物的RNA聚合酶:

大腸桿菌RNA聚合酶首先由2個(gè)α亞基惭聂,一個(gè)β亞基窗声,一個(gè)β'亞基和一個(gè)ω亞基組成核心酶,加上一個(gè)σ亞基后則成為聚合酶全酶? ? ? ( holoenzyme)辜纲,相對(duì)分子質(zhì)量為4.65X10^5笨觅。轉(zhuǎn)錄起始過(guò)程需要全酶,由σ因子辨認(rèn)起始位點(diǎn)耕腾,延長(zhǎng)過(guò)程僅需要核心酶的催化见剩。轉(zhuǎn)錄的真實(shí)性取決于有特異的終轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)。核心酶隨可以合成RNA扫俺,但不能找到模板DNA上的起始位點(diǎn)苍苞。帶有σ因子的全酶才能專一地與DNA上的啟動(dòng)子結(jié)合。

σ因子的作用在于幫助轉(zhuǎn)錄起始狼纬,一旦轉(zhuǎn)錄開始它就脫離了起始復(fù)合物羹呵,而由核心酶負(fù)責(zé)RNA鏈的延伸。

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真核生物RNA聚合酶:

真核生物共有3類RNA聚合酶畸颅,其結(jié)構(gòu)比大腸桿菌更復(fù)雜担巩,它們?cè)诩?xì)胞核中的位置不同,負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄的基因不同没炒,對(duì)α-鵝膏蕈堿的敏感性也不同涛癌。

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啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄起始

大腸桿菌RNA聚合酶與啟動(dòng)子的相互作用主要包括啟動(dòng)子區(qū)的識(shí)別,酶與啟動(dòng)子的結(jié)合及σ因子的結(jié)合與解離送火。

由脫氧核糖核苷酸連接成? ? DNA


啟動(dòng)子區(qū)的結(jié)構(gòu):?jiǎn)?dòng)子是一段位于結(jié)構(gòu)基因5'端上游區(qū)的DNA序列拳话,能活化RNA聚合酶,使之與模板DNA準(zhǔn)確地相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性种吸。

轉(zhuǎn)錄單位( transcription unit)是一段從啟動(dòng)子開始至終止子( terminator)結(jié)束的DNA序列弃衍,RNA聚合酶從轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)開始沿著模板前進(jìn),直到終止子為止坚俗,轉(zhuǎn)錄出一條RNA鏈镜盯。在細(xì)菌中一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位可以是一個(gè)基因也可以是幾個(gè)基因岸裙。轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)是指與新生RNA鏈第一個(gè)核苷酸相對(duì)應(yīng)DNA鏈上的堿基,通常為一個(gè)嘌呤速缆。常把起點(diǎn)前面降允,即5'末端的序列稱為上游序列(upsteam),而把其后面即3'末端序列稱為下游序列( downstream)。在描述堿基的位置時(shí)艺糜,一般用數(shù)字表示剧董,起點(diǎn)為+1,下游方向依次為+2,+3……等破停,上游方向依次為-1翅楼,-2,-3……等真慢。序列的書寫方向通常是固定的毅臊,使轉(zhuǎn)錄從左(上游)向右(下游)進(jìn)行,mRNA同樣按照5'-->3'方向書寫晤碘。

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Pribnow設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)褂微,他把RNA聚合酶全酶與模板DNA結(jié)合后功蜓,用DNase I 水解DNA园爷,然后用酚抽提,沉淀純化DNA后得到一個(gè)被RNA聚合酶保護(hù)的DNA片段式撼。

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又有人做了50多個(gè)啟動(dòng)子的序列分析后發(fā)現(xiàn)童社,在被保護(hù)區(qū)內(nèi)有一個(gè)由5個(gè)核苷酸組成的共同序列,是RNA聚合酶的緊密結(jié)合點(diǎn)著隆,現(xiàn)在稱為Pribnow區(qū)(Pribnow box)扰楼,這個(gè)區(qū)的中央大約位于起點(diǎn)上游10bp處,所以又稱為-10區(qū)美浦。

提純被保護(hù)的片段后卻發(fā)現(xiàn)弦赖,RNA聚合酶并不能重新結(jié)合或并不能正確選擇起始點(diǎn),表明在保護(hù)區(qū)外可能還存在與RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的識(shí)別有關(guān)的序列浦辨。果然蹬竖,科學(xué)家不久就從噬菌體的左右啟動(dòng)子和SV40啟動(dòng)子的-35bp附近找到了另一段共同序列:TTGACA。經(jīng)過(guò)數(shù)年努力流酬,分析了46個(gè)大腸桿菌啟動(dòng)子序列以后確證絕大部分啟動(dòng)子都存在這兩端共同序列币厕,即位于-10bp處的TATA區(qū)和-35bp處的TTGACA區(qū)。現(xiàn)已查明芽腾,-10區(qū)的TATA區(qū)和-35位的TTGACA區(qū)是RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合位點(diǎn)旦装,能與σ因子相互識(shí)別而具有很高的親和力。

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啟動(dòng)子區(qū)的識(shí)別:

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摊滔,阴绢,店乐,,呻袭,响巢,

在細(xì)菌中常見兩種啟動(dòng)子突變,一種叫下降突變(down mutation)棒妨,如果把Pribnow區(qū)從TATAAT變成AATAAT就會(huì)大大降低其結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平踪古;另一種突變叫上升突變? ? (up mutation),即增加Pribnow區(qū)共同序列的同一性券腔。例如伏穆,在乳糖操縱子的啟動(dòng)中,將Pribnow區(qū)從TATGTT變成TATATT,就會(huì)提高啟動(dòng)子的效率纷纫。

增強(qiáng)子及其功能:

除了啟動(dòng)子以外枕扫,近年來(lái)發(fā)現(xiàn)還有另一序列與轉(zhuǎn)錄起始有關(guān)。在SV40的轉(zhuǎn)錄單位上發(fā)現(xiàn)它的轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)上游約200bp處有兩段72bp長(zhǎng)的重復(fù)序列辱魁,它們不是啟動(dòng)子的一部分烟瞧,但能增強(qiáng)或促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的起始除去這兩段序列會(huì)大大降低這些基因的轉(zhuǎn)錄水平,若保留其中一段或?qū)⒅〕霾逯罝NA分子的任何部位染簇,就能保持基因的正常轉(zhuǎn)錄参滴。因此,稱這種能強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列為增強(qiáng)子或強(qiáng)化子(enhancer)锻弓。

無(wú)論把這段72bp序列放在轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)上游1400bp處還是下游3300bp處砾赔,它都有轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)作用。增強(qiáng)子很可能通過(guò)影響染色質(zhì)DNA-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或改變超螺旋的密度而改變模板的整體結(jié)構(gòu)青灼,從而使得RNA聚合酶更容易與模板DNA相結(jié)合暴心,起始基因轉(zhuǎn)錄。

增強(qiáng)子具有以下特點(diǎn):

1杂拨,遠(yuǎn)距離效應(yīng)? 一般位于上游-200bp處专普,但可增強(qiáng)遠(yuǎn)處啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄祥款,即使相距十多個(gè)千堿基對(duì)也能發(fā)揮作用倾剿。

2,無(wú)方向性? 無(wú)論位于靶基因的上游伐坏,下游或內(nèi)部都可發(fā)揮增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄的作用贷币。

3击胜,順式調(diào)節(jié)? 只調(diào)節(jié)位于同一染色體上的靶基因,而對(duì)其他染色體上的基因沒(méi)有作用役纹。

4偶摔,無(wú)物種和基因的特異性? 可以連接到異源基因上發(fā)揮作用。

5促脉,具有組織特異性? SV40的增強(qiáng)子在3T3細(xì)胞中比多瘤病毒的增強(qiáng)子要弱辰斋。

6策州,有相位性? 其作用和DNA的構(gòu)象有關(guān)

7,有的增強(qiáng)子可以對(duì)外部信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)

真核生物啟動(dòng)子對(duì)轉(zhuǎn)錄的影響:

真核基因的啟動(dòng)子在-25~-35區(qū)含有TATA序列宫仗,在-70~-80區(qū)含有CCAAT序列(CAAT區(qū)够挂,CAAT box),在-80~-100含有GCCACACCC或GGGCGGG序列(GC區(qū)藕夫,GC box)孽糖。習(xí)慣上,將TATA區(qū)上游的保守序列稱為上游啟動(dòng)子元件(upatream promoter element,UPE)或稱上游激活序列(upstream activating sequence毅贮,UAS)

原核和真核生物基因轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)上游區(qū)的結(jié)構(gòu)比較:

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TATA區(qū)和上游啟動(dòng)子元件(CAAT區(qū)或GC區(qū))的作用不同办悟。前者主要作用是使轉(zhuǎn)錄精確地起始,如果除去TATA區(qū)或進(jìn)行堿基突變滩褥,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物下降的相對(duì)值不如CAAT區(qū)或GC區(qū)突變后明顯病蛉,但發(fā)現(xiàn)所獲得的RNA產(chǎn)物起始點(diǎn)不固定。研究SV40晚期基因啟動(dòng)子發(fā)現(xiàn)瑰煎,上游激活序列的存在與否铺然,對(duì)該啟動(dòng)子的生物活性有著根本性的影響。若將該基因5'上游-21~-47核苷酸序列切除酒甸,基因完全不表達(dá)魄健。下圖為SV40基因啟動(dòng)子上TATAAA及臨近區(qū)域?qū)蜣D(zhuǎn)錄活性的影響。

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CAAT區(qū)和GC區(qū)主要控制轉(zhuǎn)錄起始頻率烘挫,基本不參與起始位點(diǎn)的確定诀艰。CAAT區(qū)對(duì)轉(zhuǎn)錄起始頻率的影響最大柬甥,該區(qū)任一堿基的改變都將極大地影響靶基因的轉(zhuǎn)錄強(qiáng)度饮六,而啟動(dòng)子區(qū)其他序列中一二個(gè)堿基的置換則沒(méi)有太大影響。此外苛蒲,在TATA區(qū)和相鄰的UPE(上面有解釋卤橄,上游啟動(dòng)子元件)之間插入核苷酸也會(huì)使轉(zhuǎn)錄減弱。

研究發(fā)現(xiàn)臂外,真核細(xì)胞中存在大量特異性或組成型表達(dá)的窟扑,能夠與不同基因啟動(dòng)子區(qū)UPE相結(jié)合的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子÷┙。基因轉(zhuǎn)錄實(shí)際上是RNA聚合酶嚎货,轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子和啟動(dòng)子區(qū)各種調(diào)控元件相互作用的結(jié)果。

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轉(zhuǎn)錄的抑制

RNA轉(zhuǎn)錄的抑制劑根據(jù)其作用性質(zhì)主要可以分為兩大類:第一類是DNA模板功能抑制劑蔫浆,通過(guò)與DNA結(jié)合而改變模板的功能殖属;第二類是RNA聚合酶的抑制物,它們與RNA聚合酶結(jié)合而抑制其活力瓦盛。

1洗显,DNA模板功能抑制劑

放線菌素D(actinomycin D)是DNA模板功能的抑制物外潜,可與DNA形成非共價(jià)復(fù)合物。還有一些烷化劑

2挠唆,RNA聚合酶抑制劑

利福霉素(rifamycin)处窥,利迪鏈霉素(streptolydigin)和α-鵝膏蕈堿都是RNA聚合酶的抑制物。

原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物比較:

1玄组,只有一種RNA聚合酶參與所有類型的原核生物基因轉(zhuǎn)錄滔驾,而真核生物有3種以上的RNA聚合酶來(lái)負(fù)責(zé)不同類型的基因轉(zhuǎn)錄,合成不同類型的俄讹,在細(xì)胞核內(nèi)有不同定位的RNA嵌灰。

2,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有差別颅悉。原核生物的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物大多數(shù)是編碼序列沽瞭,與蛋白質(zhì)的氨基酸序列呈線性關(guān)系;而真核生物的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物很大剩瓶,含有內(nèi)含子序列驹溃,成熟的mRNA只占初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的一小部分。

3延曙,原核生物的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物幾乎不需要剪接加工豌鹤,就可直接作為成熟的mRNA行使翻譯模板功能;真核生物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物需要經(jīng)過(guò)剪接枝缔,修飾等轉(zhuǎn)錄后加工成熟過(guò)程才能成為成熟的mRNA布疙。

4,原核生物細(xì)胞中愿卸,轉(zhuǎn)錄和翻譯不僅發(fā)生在同一個(gè)細(xì)胞空間里灵临,而且這兩個(gè)過(guò)程幾乎是同步進(jìn)行的,蛋白質(zhì)合成往往在mRNA剛開始轉(zhuǎn)錄時(shí)就被引發(fā)了趴荸。

真核生物mRNA需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄后加工儒溉。只有成熟的,相對(duì)分子質(zhì)量明顯變小并經(jīng)化學(xué)修飾的mRNA才能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)发钝,參與蛋白質(zhì)的合成顿涣。

原核生物常以AUG(有時(shí)GUG,甚至UUG)作為起始密碼子,而真核生物幾乎永遠(yuǎn)以AUG作為起始密碼子酝豪。

原核生物mRNA的特征

1涛碑,原核生物mRNA的半衰期短

當(dāng)一個(gè)mRNA的5'端開始降解時(shí),其3'端部分有可能仍在合成或被翻譯孵淘。

2蒲障,許多原核生物mRNA可能以多順?lè)醋拥男问酱嬖? 把只編碼一個(gè)蛋白質(zhì)的mRNA稱為單順?lè)醋印0丫幋a多個(gè),晌涕,滋捶,稱為多順?lè)醋印6囗樂(lè)醋觤RNA是一組相鄰或相互重疊基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物余黎,這樣的一組基因可被稱為一個(gè)操縱子(operon),是生物體內(nèi)的重要遺傳單位重窟,如大腸桿菌乳糖操縱子轉(zhuǎn)錄稱編碼3條多肽的多順?lè)醋觤RNA,經(jīng)過(guò)翻譯生成? β-半乳糖苷酶惧财,透過(guò)酶及乙跹采龋基轉(zhuǎn)移酶。

幾乎所有mRNA都可以被分成3部分:編碼區(qū)和位于AUG之前的5'端上游非編碼區(qū)以及位于終止密碼子以后不翻譯的3'端下游非編碼區(qū)垮衷。對(duì)多順?lè)醋觼?lái)說(shuō)厅翔,后面幾個(gè)順?lè)醋拥姆g起始受上游順?lè)醋咏Y(jié)構(gòu)的調(diào)控。

一種情況是搀突,第一個(gè)蛋白質(zhì)合成終止以后刀闷,核糖體分解成大,小亞基仰迁,脫離mRNA模板甸昏,第二個(gè)蛋白質(zhì)的翻譯必須等到新的小亞基和大亞基與該蛋白質(zhì)起始密碼子相結(jié)合后才能開始。當(dāng)然徐许,前一個(gè)多肽翻譯完成以后施蜜,核糖體大,小亞基分離雌隅,小亞基也可能不離開mRNA模板翻默,而是迅速與游離的大亞基結(jié)合,啟動(dòng)第二個(gè)多肽合成恰起。

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3修械,原核生物mRNA的5'端無(wú)帽子結(jié)構(gòu),3'端沒(méi)有或只有較短的多(A)結(jié)構(gòu)

原核生物起始密碼子AUG上游7~12個(gè)核苷酸處有一被稱為SD序列(ShineDalgarno sequence)的保守區(qū)村缸,因?yàn)樵撔蛄信c16S rRNA 3'端反向互補(bǔ)祠肥,所以被認(rèn)為在核糖體與mRNA的結(jié)合過(guò)程中起作用。如果把16sRNA 3'末端的6個(gè)保守核苷酸反過(guò)來(lái)寫梯皿,則為3'-UCCUCC-5'。所有已知大腸桿菌mRNA的翻譯起始區(qū)都含有4~5個(gè)(至少3個(gè))對(duì)應(yīng)于SD序列的核苷酸县恕。所有已知大腸桿菌mRNA的翻譯起始區(qū)都含有4~5個(gè)(至少3個(gè))對(duì)應(yīng)于SD序列的核苷酸东羹。

細(xì)菌16S rRNA的3'末端既非常保守,又高度自我互補(bǔ)忠烛,能形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)属提。與mRNA互補(bǔ)的部分也參與這個(gè)發(fā)夾的形成。表面上看這似乎是一對(duì)矛盾,一個(gè)序列不可能在形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)的同時(shí)又與mRNA相結(jié)合冤议。事實(shí)上斟薇,這正好說(shuō)明序列配對(duì)是動(dòng)態(tài)的,可變的恕酸,翻譯起始復(fù)合物的生成很可能包含了rRNA3'末端發(fā)夾結(jié)構(gòu)的改變堪滨。

真核生物mRNA的特征

凡是編碼功能蛋白的真核基因都通過(guò)RNA聚合酶Ⅱ進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,真核基因幾乎都是單順?lè)醋尤镂拢话粋€(gè)蛋白質(zhì)的信息袱箱,其長(zhǎng)度在幾百到幾千個(gè)核苷酸之間。一個(gè)完整的基因义矛,不但包括編碼區(qū)(coding region)发笔,還包括5'和3'端長(zhǎng)度不等的特異序列,它們雖然不編碼氨基酸凉翻,卻在基因表達(dá)的過(guò)程中起著重要作用了讨。所以,基因的分子生物學(xué)定義是:產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核苷酸序列制轰。真核生物mRNA結(jié)構(gòu)上最大的特征是5'端的帽子及3'的多A結(jié)構(gòu)量蕊。

1,真核生物mRNA的5'端存在帽子結(jié)構(gòu)

真核生物mRNA(不包括葉綠體和線粒體)5'端都是經(jīng)過(guò)修飾的艇挨,基因轉(zhuǎn)錄一般從嘌呤(主要是A残炮,也可能是G)起始,第一個(gè)核苷酸保留了5'端的三磷酸基團(tuán)并能通過(guò)其3'-OH位與下一個(gè)核苷酸的5'磷酸基團(tuán)形成二脂鍵缩滨,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的起始序列為pppApNpNp……势就。然而,如果在體外用核酸酶處理成熟mRNA脉漏,其5'端并不產(chǎn)生預(yù)期的核苷酸三磷酸苞冯,而產(chǎn)生以5'——>5'三磷酸基團(tuán)相連的二核苷酸,5'終端是一個(gè)在mRNA轉(zhuǎn)錄后加上去的甲基化鳥嘌呤侧巨。

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mRNA? 5'端加"G"的反應(yīng)是由鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶完成的舅锄,這個(gè)反應(yīng)非常迅速,很難在體外或體內(nèi)測(cè)得5'自由三磷酸基團(tuán)的存在司忱。帽子結(jié)構(gòu)很早就被加上了皇忿。一般認(rèn)為,帽子結(jié)構(gòu)是GTP和原mRNA? 5'三磷酸腺苷(或鳥苷)縮合反應(yīng)的產(chǎn)物坦仍,新加上的G與mRNA鏈上所有其他核苷酸方向正好相反鳍烁,像一頂帽子倒扣在mRNA鏈上,故而得名繁扎。

零號(hào)帽子幔荒,1號(hào)帽子糊闽,2號(hào)帽子。

帽子結(jié)構(gòu)可能使mRNA免遭核酸酶的破壞爹梁。

2右犹,絕大多數(shù)真核生物mRNA具有多A尾巴

除組蛋白基因外,真核生物mRNA的3'末端都有多A序列姚垃,其長(zhǎng)度因mRNA種類不同而變化念链,一般為40~200個(gè)。多A序列是在轉(zhuǎn)錄后加上去的莉炉,可能在細(xì)胞核中核內(nèi)不均一RNA階段就已經(jīng)加上了多A钓账。目前還不清楚RNA聚合酶Ⅱ所轉(zhuǎn)錄基因的精確終止位點(diǎn),但研究發(fā)現(xiàn)絮宁,幾乎所有真核基因的3'末端轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)上游15~30bp處的保守序列AAUAAA對(duì)于初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的準(zhǔn)確切割及加多A是必需的梆暮。實(shí)驗(yàn)證明,盡管多A位點(diǎn)及AATAAA的存在對(duì)于基因的轉(zhuǎn)錄和成熟意義重大绍昂,但RNA聚合酶Ⅱ卻不在多A位點(diǎn)終止啦粹,而往往繼續(xù)轉(zhuǎn)錄,因此窘游,大部分已知基因的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物擁有多A位點(diǎn)下游0.5~2kb核苷酸序列唠椭。

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加多A時(shí)需要由內(nèi)切酶切開mRNA 3'端的特定部位,然后由多A合成酶催化多腺苷酸的反應(yīng)忍饰。如果將上述保守序列切除贪嫂,該基因組合的轉(zhuǎn)錄活性就會(huì)消失。點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)將AAUAAA變?yōu)锳AGAAA,雖然維持了該基因的轉(zhuǎn)錄活性艾蓝,卻發(fā)現(xiàn)mRNA的剪接加工受阻力崇,因而沒(méi)有功能性mRNA產(chǎn)生。

多A是mRNA由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)所必需的形式赢织,它大大提高了mRNA在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的穩(wěn)定性亮靴。當(dāng)mRNA剛從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)時(shí),其多A尾巴一般比較長(zhǎng)于置,隨著mRNA在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)逗留時(shí)間延長(zhǎng)茧吊,多A逐漸變短消失,mRNA進(jìn)入降解過(guò)程八毯。此外搓侄,翻譯起始因子eIF4F和包繞在多A尾的poly-A尾結(jié)合蛋白之間相互作用使真核mRNA保持環(huán)狀,因而多A還能增強(qiáng)mRNA的可翻譯能力宪彩。

真核生物mRNA大多具有多A尾巴休讳,這一特性被廣泛用于分子克隆。常用寡dT片段與mRNA上多A相匹配尿孔,作為反轉(zhuǎn)錄酶合成第一條cDNA鏈的引物。

盡管大部分真核mRNA有多(A)尾巴,細(xì)胞中仍可有多達(dá)1/3沒(méi)有多(A)的mRNA活合。我們把帶有多(A)的mRNA稱為多(A)+? 雏婶,而把沒(méi)有多(A)的mRNA稱為多(A)-? #多(A)-應(yīng)該位于核內(nèi)吧。

RNA剪接( splicing),內(nèi)含子( intron),外顯子( exon)

真核生物tRNA前體的轉(zhuǎn)錄加工(朱玉賢分子生物學(xué)第四版100頁(yè))

真核生物rRNA前體的轉(zhuǎn)錄后加工(同上)

真核生物mRNA的剪接:

RNA剪接一般有三種(不包括tRNA的加工過(guò)程):pre-mRNA剪接白指,Ⅰ類和Ⅱ類自剪接內(nèi)含子留晚。

由DNA轉(zhuǎn)錄生成的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物——核內(nèi)不均一RNA( hnRNA),即mRNA的前體告嘲,經(jīng)過(guò)5'加帽和3'酶切加多腺苷酸错维,再經(jīng)RNA的剪接,編碼蛋白質(zhì)的外顯子部分就連接成為一個(gè)連續(xù)的可讀框( open read frame , ORF),通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)橄唬,就能作為蛋白質(zhì)合成的模板了赋焕。

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不同生物細(xì)胞內(nèi)含子的邊界處存在相似的核苷酸序列,表明內(nèi)含子剪接過(guò)程在進(jìn)化上是保守的仰楚,比較同源基因的進(jìn)化過(guò)程發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子的異化大于外顯子隆判,特定的內(nèi)含子還可能在進(jìn)化過(guò)程中丟失,因此僧界,內(nèi)含子的"功能"及其在生物進(jìn)化中的地位是一個(gè)引人注目的問(wèn)題侨嘀。另外,許多人類疾病是內(nèi)含子剪接異常引起的捂襟,邊界保守序列突變咬腕。

RNA序列決定了剪接的發(fā)生位點(diǎn)

比較不同基因的核苷酸序列發(fā)現(xiàn),mRNA前體中內(nèi)含子的兩端邊界存在共同序列葬荷,這些共同序列結(jié)構(gòu)可能是產(chǎn)生mRNA前體剪接的信號(hào)涨共。多數(shù)mRNA前體內(nèi)含子序列5'端邊界序列為GU,3'端邊界序列為AG。把這種保守序列模式稱為GU-AG法則闯狱,又稱為chambon法則煞赢。

除了邊界序列之外,外顯子與內(nèi)含子交界處的序列哄孤,內(nèi)含子內(nèi)部的部分序列也可能參與內(nèi)含子的剪接照筑。在3'端剪接位點(diǎn)AG的附近有一段富含嘧啶的區(qū)域,含有10~20個(gè)嘧啶核苷酸瘦陈,5'端有一保守序列(5'-GUPuAGU-3')? 此外許多發(fā)生分叉剪接的核mRNA內(nèi)含子3'端上游18~50個(gè)核苷酸處凝危,存在一個(gè)序列為Py80NPy75APy95的保守區(qū),其中A為百分之百保守晨逝,且具有2'-OH蛾默,是參與形成分叉剪接中間物的特定腺嘌呤,稱為分支點(diǎn)捉貌。上述保守序列都是mRNA前體剪接過(guò)程中各種核糖核蛋白剪接調(diào)節(jié)因子的結(jié)合位點(diǎn)支鸡,對(duì)于有效和準(zhǔn)確的剪接非常重要冬念。

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RNA剪接中的兩步轉(zhuǎn)酯反應(yīng)

RNA剪接是由兩步轉(zhuǎn)酯反應(yīng)完成的,這兩步轉(zhuǎn)酯反應(yīng)使得mRNA前體中原有的某些磷酸二脂鍵斷開并形成一些新的磷酸二脂鍵牧挣。第一步轉(zhuǎn)酯反應(yīng)是由位于分支位點(diǎn)的保守腺苷酸的2'-OH引發(fā)的急前。它作為親核基團(tuán)攻擊5'剪接位點(diǎn)保守鳥苷酸的磷酰基團(tuán)瀑构。結(jié)果裆针,外顯子3'端的核糖與內(nèi)含子5'端磷酸之間的磷酸二脂鍵被斷開,游離出來(lái)的5'磷酸則與分支點(diǎn)保守腺苷酸的2'-OH連接寺晌。因此世吨,除了5'——>3'骨架磷酸二脂鍵,新的磷酸二脂鍵從保守腺苷酸的2'-OH伸出來(lái)呻征,產(chǎn)生一個(gè)三叉交匯點(diǎn)耘婚。

第二步轉(zhuǎn)酯反應(yīng)中,5'外顯子作為親核基團(tuán)怕犁,攻擊3'剪接位點(diǎn)的磷醣呃海基團(tuán),導(dǎo)致兩個(gè)結(jié)果:一是把5'和3'外顯子連接起來(lái)了奏甫,二是把內(nèi)含子作為離去基團(tuán)釋放出去戈轿。因?yàn)閮?nèi)含子的5'端已經(jīng)在第一次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)中與分支點(diǎn)腺苷酸相連接,所以新釋放出來(lái)的內(nèi)含子形狀像一個(gè)套索( lariat form)阵子。

RNA剪接大多發(fā)生在剪接體上思杯,轉(zhuǎn)酯反應(yīng)是由一個(gè)被稱為剪接體的大型復(fù)合體介導(dǎo)的。這個(gè)復(fù)合物包含約150種蛋白質(zhì)和5種RNA挠进,大小與核糖體差不多色乾。研究表明,許多相對(duì)分子質(zhì)量較小(106~185bp)的核小RNA(smll nuclear RNA, snRNA)以及與這些RNA相結(jié)合的核蛋白(被稱為核小核糖核蛋白顆粒领突,small nuclear ribonucleo-protein particle, snRNPs)參與RNA的剪接暖璧。剪接體中有5種核小RNA(U1,U2,U4,U5, U6)每種長(zhǎng)100~300核苷酸,與幾種蛋白質(zhì)形成復(fù)合物君旦。這些RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物被稱為核小核糖核蛋白(small nuclear ribonuclear protein, snRNP)澎办。剪接體就是由這些snRNP形成的巨型復(fù)合體。但是金砍,每種snRNP執(zhí)行的任務(wù)不同局蚀,因此,在剪接反應(yīng)的不同時(shí)期恕稠,剪接體中含有不同的snRNP琅绅。剪接體中可能還有一些與剪接體松散結(jié)合的不屬于snRNP的蛋白質(zhì)。

snRNP在剪接中的功能如下:1鹅巍,識(shí)別5'剪接位點(diǎn)和分支點(diǎn)千扶。2料祠,按需要把這兩個(gè)位點(diǎn)集結(jié)到一起。3县貌,催化或協(xié)助催化RNA的剪接和連接反應(yīng)术陶。只有參與剪接反應(yīng)的RNA與RNA之間凑懂,蛋白質(zhì)與RNA之間以及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間具備很好的協(xié)同作用煤痕,才能完成復(fù)雜的剪接反應(yīng)。

剪接過(guò)程如下:

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mRNA鏈上每個(gè)內(nèi)含子的5'和3'端分別與不同的snRNA相結(jié)合接谨,形成RNA和RNP復(fù)合物摆碉。

一般情況下,由U1snRNA以堿基互補(bǔ)的方式識(shí)別mRNA前體5'剪接點(diǎn)脓豪,由結(jié)合在3'剪接點(diǎn)上游富嘧啶區(qū)的U2 AF(U2 auxiliary factor)識(shí)別3'剪接并引導(dǎo)U2 snRNP與分支點(diǎn)相結(jié)合巷帝,形成剪接前體(pre-spliceosome),并進(jìn)一步與U4扫夜,U5, U6-snRNP三聚體相結(jié)合楞泼,形成60S的剪接體,進(jìn)行RNA前體分子的剪接笤闯。

哺乳動(dòng)物細(xì)胞中堕阔,mRNA前體上的snRNP是從5'向下游"掃描",選擇在分支點(diǎn)富嘧啶區(qū)3'下游的第一個(gè)AG作為剪接的3'位點(diǎn)颗味。AG前一位核苷酸可以影響剪接效率超陆,一般來(lái)說(shuō),CAG=UAG>AAG>GAG浦马。如果mRNA前體上同時(shí)存在幾個(gè)AG时呀,可能發(fā)生剪接競(jìng)爭(zhēng)。

RNA可變剪接:

在高等生物中晶默,內(nèi)含子通常是有序或組成型地從mRNA前體中被剪接谨娜,然而,在個(gè)體發(fā)育或細(xì)胞分化時(shí)可以有選擇性地越過(guò)某些外顯子或某個(gè)剪接點(diǎn)進(jìn)行變位剪接磺陡,產(chǎn)生出組織或發(fā)育階段特異性mRNA趴梢,稱為內(nèi)含子的可變剪接或變位剪接,產(chǎn)生出組織或發(fā)育階段特異性的mRNA仅政,稱為內(nèi)含子的可變剪接或變位剪接垢油。如上圖3-29。

Ⅰ類和Ⅱ類自剪接內(nèi)含子

與前面所述的mRNA前體中主要(GU-AG類)和次要( AU-AC類)內(nèi)含子的剪接方式不同的是Ⅰ類圆丹,Ⅱ類自剪接內(nèi)含子滩愁,因?yàn)閹в羞@些內(nèi)含子的RNA本身具有催化活性,能進(jìn)行內(nèi)含子的自我剪接辫封,而無(wú)須借助于形成剪接體硝枉。如下圖總結(jié)了存在于生物體內(nèi)的各種內(nèi)含子廉丽。

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1,Ⅰ類自剪接內(nèi)含子? Ⅰ類自剪接內(nèi)含子的剪接主要是轉(zhuǎn)酯反應(yīng)(trans-esterification),即剪接反應(yīng)實(shí)際上是發(fā)生了兩次磷酸二脂鍵的轉(zhuǎn)移妻味。在Ⅰ類自剪接內(nèi)含子切除體系中正压,第一個(gè)轉(zhuǎn)酯反應(yīng)由一個(gè)游離的鳥苷或鳥苷酸( GMP,GDP或GTP)介導(dǎo),鳥苷或鳥苷酸的? 3'-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5'端的磷酸二脂鍵责球,從上游切開RNA鏈焦履。在第二個(gè)轉(zhuǎn)酯反應(yīng)中,上游外顯子的自由3'-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3'位核苷酸上的磷酸二酯鍵使內(nèi)含子被完全切開雏逾,上嘉裤,下游兩個(gè)外顯子通過(guò)新的磷酸二酯鍵相連。Ⅰ類自剪接內(nèi)含子釋放出線性內(nèi)含子栖博,而不是一個(gè)探索狀結(jié)構(gòu)屑宠。

Ⅰ類自剪接內(nèi)含子的自我剪接過(guò)程

2,Ⅱ類自剪接內(nèi)含子? 這類內(nèi)含子主要存在于真核生物的線粒體和葉綠體rRNA基因中仇让。在Ⅱ類自剪接內(nèi)含子切除體系中典奉,轉(zhuǎn)酯反應(yīng)無(wú)須游離鳥苷酸或鳥苷,而是由內(nèi)含子本身的靠近3'端的腺苷酸2'-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5'端的磷酸二酯鍵丧叽,從上游切開RNA鏈后形成套索狀結(jié)構(gòu)卫玖。再由上游外顯子的自由3'-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3'位核苷酸上的磷酸二酯鍵,使內(nèi)含子被完全切開蠢正,上下游外顯子通過(guò)新的磷酸二酯鍵相連骇笔。

Ⅱ類自剪接內(nèi)含子的自我剪接過(guò)程

Ⅲ類自剪接內(nèi)含子與Ⅱ類相似,只是邊界序列的保守性和次級(jí)結(jié)構(gòu)有所不同嚣崭。


RNA的編輯笨触,再編碼和化學(xué)修飾

RNA的編輯是某些RNA,特別是mRNA前體的一種加工方式雹舀,如插入芦劣,刪除過(guò)取代一些核苷酸殘基,導(dǎo)致DNA所編碼的遺傳信息的改變说榆。介導(dǎo)RNA編輯的機(jī)制有兩種:位點(diǎn)特異性脫氨基作用和引導(dǎo)RNA指導(dǎo)的尿嘧啶插入或刪除虚吟。

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RNA的再編碼:

RNA的化學(xué)修飾:

核酶:有催化作用的RNA

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