第十章RNA的生物合成

1、第十章第十章RNARNA的生物合成的生物合成 學習目標學習目標 掌握：掌握：轉(zhuǎn)錄的概念；轉(zhuǎn)錄的不對稱性；原轉(zhuǎn)錄的概念；轉(zhuǎn)錄的不對稱性；原核生物核生物 RNA 聚合酶的組成和各亞基的功聚合酶的組成和各亞基的功能。能。 熟悉：熟悉： 熟悉真核生物熟悉真核生物RNA 聚合酶的類型聚合酶的類型與功能，結(jié)構(gòu)基因、模板鏈和編碼鏈的含與功能，結(jié)構(gòu)基因、模板鏈和編碼鏈的含義；幾種義；幾種RNARNA轉(zhuǎn)錄后加工修飾；核酶概念。轉(zhuǎn)錄后加工修飾；核酶概念。 了解：了解：轉(zhuǎn)錄的特點；轉(zhuǎn)錄的特點；RNA 轉(zhuǎn)錄過程。轉(zhuǎn)錄過程。& DNARNA 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄& RNARNA RNA復制復制RNA的生物合成的生物合成兩種方式兩種

2、方式存在于絕大多數(shù)生物體存在于絕大多數(shù)生物體存在于某些病毒體內(nèi)存在于某些病毒體內(nèi)一、轉(zhuǎn)一、轉(zhuǎn) 錄錄 概念概念 在在DNADNA指導的指導的RNARNA聚合酶聚合酶催化下，以催化下，以DNADNA的模板鏈為的模板鏈為模板模板，4 4種種NTPNTP為為原料原料，按，按堿基堿基配對規(guī)律配對規(guī)律( (T-A,A-U,G-C)T-A,A-U,G-C)合成一條合成一條與模板鏈與模板鏈互補的互補的RNARNA鏈的過程鏈的過程。 生物體以生物體以DNADNA為模板合成為模板合成RNARNA的過程的過程 。 DNA DNA的遺傳信息傳遞給的遺傳信息傳遞給RNARNA的過程。的過程。 DNA 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄RNA 反

3、應體系反應體系： DNA模板模板, ,NTP, ,酶，酶，Mg2+,Mn2+， 合成方向合成方向53 53 。 連接方式連接方式-3,5-3,5磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 原料：原料： 四種磷酸核苷四種磷酸核苷NTP， DNA中的中的T在在RNA合成中變?yōu)楹铣芍凶優(yōu)閁。 合成過程合成過程: : 連續(xù)，方向：連續(xù)，方向：5353 合成部位：合成部位：細胞核內(nèi)細胞核內(nèi)5GCAGTACATGTC 33CGTCATGTACAG 55GCAGUACAUGUC 3NAla Val His Val C編碼鏈編碼鏈模板鏈模板鏈mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯第一節(jié)第一節(jié) 參與轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)參與轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)一、轉(zhuǎn)錄模板

4、一、轉(zhuǎn)錄模板結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因 ：能作為轉(zhuǎn)錄模板的：能作為轉(zhuǎn)錄模板的DNADNA區(qū)段。區(qū)段。 模板鏈模板鏈( (template strand) )有意義鏈有意義鏈 DNA雙鏈中，能按堿基配對規(guī)律指引轉(zhuǎn)錄，雙鏈中，能按堿基配對規(guī)律指引轉(zhuǎn)錄，生成生成RNARNA的一股單鏈。的一股單鏈。 編碼鏈編碼鏈( (coding strand) )反義鏈反義鏈 DNA雙鏈中堿基序列與雙鏈中堿基序列與RNA一致的一股鏈。一致的一股鏈。 由于基因分布于不同的由于基因分布于不同的DNA單鏈中，即某條單鏈中，即某條DNA單鏈對某個基因是模板鏈，而對另一個基因單鏈對某個基因是模板鏈，而對另一個基因則是編碼鏈。則是編碼鏈

5、。 反義核酸：反義核酸：以以編碼鏈為模板編碼鏈為模板合成的核酸，合成的核酸， 稱為反稱為反 義核酸（反義義核酸（反義RNA、反義、反義DNA）。序列與模）。序列與模 板鏈一致，能抑制板鏈一致，能抑制mRNA表達。表達。二、二、RNARNA聚合酶聚合酶定義：定義： 以以DNA為模板，催化三磷酸核苷（為模板，催化三磷酸核苷（NTP）聚）聚合形成合形成RNA的酶的酶 常稱為轉(zhuǎn)錄酶。常稱為轉(zhuǎn)錄酶。 全稱為全稱為 ：DNA依賴的依賴的 RNARNA聚合酶（聚合酶（DDRP）作用特點：作用特點： 1. 1. DNA為模板。為模板。 2. 2. 不需引物，不需引物，兩游離兩游離NTP或一游離或一游離NTP與

6、與RNA鏈聚合。鏈聚合。 3. 3. 3-OH與與5-P聚合形成磷酸二酯鍵。聚合形成磷酸二酯鍵。 4.4.方向：方向：53。一）原核生物的一）原核生物的RNARNA聚合酶聚合酶 組成：組成：RNARNA聚合酶由聚合酶由5 5個亞個亞基構(gòu)成，基構(gòu)成，22 為為全酶，全酶，22 為核心酶為核心酶 作用：作用：識別識別DNADNA分子中轉(zhuǎn)分子中轉(zhuǎn)錄的起始部位。促進與模錄的起始部位。促進與模板鏈結(jié)合，并使板鏈結(jié)合，并使DNADNA雙鏈雙鏈打開打開17bp17bp。催化。催化NTPNTP的聚的聚合，完成一條合，完成一條RNARNA鏈的聚鏈的聚合反應。識別轉(zhuǎn)錄終止信合反應。識別轉(zhuǎn)錄終止信號，停止聚合反應，

7、參與號，停止聚合反應，參與轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控。全酶：轉(zhuǎn)錄起始全酶：轉(zhuǎn)錄起始2(核心酶核心酶) 36512 決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄 150618 催化功能催化功能 155613 結(jié)合結(jié)合DNA模板模板 70263 辨認起始點辨認起始點亞亞 基基分分 子子 量量功功 能能核心酶：核心酶：能與能與DNADNA鏈鏈結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄，但結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄，但沒有特異性，轉(zhuǎn)錄出沒有特異性，轉(zhuǎn)錄出來的可能不是一個完來的可能不是一個完整的基因序列整的基因序列+因子因子2(全酶全酶)因子功能因子功能(1)(1)能幫助能幫助 DDRP識別終止信號并停止轉(zhuǎn)錄識別終止信號并停止轉(zhuǎn)錄 (2)(2)具有

8、具有ATP酶和解鏈酶活性，使酶和解鏈酶活性，使RNA-DNA雜雜 化分子解鏈，從而釋放轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物化分子解鏈，從而釋放轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA分子分子核心酶核心酶: :轉(zhuǎn)錄延長轉(zhuǎn)錄延長 原核生物的原核生物的RNA聚合酶聚合酶 36512 決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄 150618 催化功能催化功能 155613 結(jié)合結(jié)合DNA模板模板 70263 辨認起始點辨認起始點亞亞 基基分分 子子 量量功功 能能二二) )真核真核RNARNA聚合酶聚合酶 真核較原核的酶復雜，已清楚的有真核較原核的酶復雜，已清楚的有RNA Pol,及及Mt四型四型 組成和功能：組成和功能：均由多亞基構(gòu)成，聚合酶均由多亞基構(gòu)成，

9、聚合酶主要負責主要負責mRNAmRNA的合成；的合成； Pol主要負主要負責責rRNArRNA的合成；的合成； Pol主要負責主要負責tRNAtRNA和和5srRNA的合成。的合成。 1. 1. 啟動子（啟動子（promoter） 確保轉(zhuǎn)錄精確而有效地起始的確保轉(zhuǎn)錄精確而有效地起始的DNADNA序列序列 是是RNARNA聚合酶與模板聚合酶與模板DNA結(jié)合的特定部結(jié)合的特定部位，是基因轉(zhuǎn)錄的開始部位。位，是基因轉(zhuǎn)錄的開始部位。兩類兩類DDRP DDRP 能直接識別的啟動子能直接識別的啟動子需蛋白質(zhì)輔助因子的幫助，需蛋白質(zhì)輔助因子的幫助，DDRP DDRP 才能識別的啟動子才能識別的啟動子三、啟動

10、子及終止信號三、啟動子及終止信號一般可分為：一般可分為：原核生物啟動子的原核生物啟動子的3 3個功能部位個功能部位 轉(zhuǎn)錄起始點轉(zhuǎn)錄起始點, , 常標以常標以+1+1，第，第1 1個核苷酸為嘌個核苷酸為嘌呤核苷酸呤核苷酸( (A或或G) )。上游或下游上游或下游, +, +或或- -表示表示 結(jié)合部位結(jié)合部位, , 長度為長度為7bp, , 位于位于-10bp處，有處，有一一共有序列共有序列(-TATAAT-) RNA聚合酶的識別部位聚合酶的識別部位, , 由約由約6bp, 位于位于 -35bp, 也有也有共有序列共有序列(-TTGACA-)編碼鏈編碼鏈 5 3 啟動子啟動子5 MeGPPPRN

11、A產(chǎn)物產(chǎn)物原核生物啟動子原核生物啟動子轉(zhuǎn)錄起始部位轉(zhuǎn)錄起始部位+1基因轉(zhuǎn)錄區(qū)基因轉(zhuǎn)錄區(qū)-10-10區(qū)區(qū)TATAAT 結(jié)合部位結(jié)合部位TGTTGACA -35-35區(qū)區(qū)識別部位識別部位DNA模板鏈模板鏈 3 5 2. 2. 終止信號終止信號( (終止子終止子) ) DNA分子中決定分子中決定RNA聚合酶終止轉(zhuǎn)錄的特聚合酶終止轉(zhuǎn)錄的特定堿基序列。定堿基序列。 特點：特點：終止部位含終止部位含GC富集區(qū)與富集區(qū)與AT富集區(qū)富集區(qū), ,它們分它們分別形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)和連續(xù)的別形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)和連續(xù)的U區(qū)，以終止轉(zhuǎn)錄。區(qū)，以終止轉(zhuǎn)錄。 蛋白蛋白因子輔助識別終止信號，參與終止。因子輔助識別終止信號，參與終止。有反

12、向重復序列有反向重復序列決定轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的回折形成決定轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的回折形成莖莖- -環(huán)環(huán)( (或稱發(fā)夾或稱發(fā)夾) )結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)AT富集區(qū)富集區(qū)GC富集區(qū)富集區(qū)反向重復序列反向重復序列AT富集區(qū)富集區(qū)GC富集區(qū)富集區(qū)一般認為由終止子引導一般認為由終止子引導的轉(zhuǎn)錄終止是的轉(zhuǎn)錄終止是不依賴不依賴因子的因子的 四、四、 轉(zhuǎn)錄的特點轉(zhuǎn)錄的特點1. 1. 不對稱性：不對稱性：雙鏈雙鏈DNADNA分子中一條鏈轉(zhuǎn)錄分子中一條鏈轉(zhuǎn)錄時，另一條鏈不被轉(zhuǎn)錄，這一現(xiàn)象稱為時，另一條鏈不被轉(zhuǎn)錄，這一現(xiàn)象稱為不對稱轉(zhuǎn)錄。不對稱轉(zhuǎn)錄。2. 2. 連續(xù)性：連續(xù)性：RNARNA的轉(zhuǎn)錄不需要引物，從起的轉(zhuǎn)錄不需要引物，從起始位點開始到終

13、止位點為止，連續(xù)合成始位點開始到終止位點為止，連續(xù)合成RNARNA鏈。鏈。3. 3. 單向性：單向性：模板鏈的方向是模板鏈的方向是3535，聚，聚合時合時RNARNA鏈是沿鏈是沿5353方向延伸。方向延伸。4. 4. 有特定的起始和終止位點有特定的起始和終止位點第二節(jié)第二節(jié) 轉(zhuǎn)錄過程轉(zhuǎn)錄過程1轉(zhuǎn)錄的起始轉(zhuǎn)錄的起始2RNA鏈的延伸鏈的延伸3轉(zhuǎn)錄的終止轉(zhuǎn)錄的終止原核細胞的轉(zhuǎn)錄作用分三個階段進行原核細胞的轉(zhuǎn)錄作用分三個階段進行 ( (以大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄為例）以大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄為例）一、轉(zhuǎn)錄起始一、轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄起始需解決兩個問題：轉(zhuǎn)錄起始需解決兩個問題：RNARNA聚合酶必須準確地結(jié)合在轉(zhuǎn)錄模聚合酶必須準

14、確地結(jié)合在轉(zhuǎn)錄模板的起始區(qū)域。板的起始區(qū)域。1.1. DNADNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板。轉(zhuǎn)錄的模板。 辨認起始位點辨認起始位點： 亞基辨認啟動子的亞基辨認啟動子的-35-35區(qū)，區(qū)，RNA聚合酶全酶聚合酶全酶( ( 2 2) )與模板疏松結(jié)合。與模板疏松結(jié)合。 酶滑行到酶滑行到-10-10區(qū)，通過區(qū)，通過 亞基與模板牢固結(jié)合。亞基與模板牢固結(jié)合。 2. 2. DNA雙鏈解開雙鏈解開： RNA聚合酶擠入聚合酶擠入DNA雙鏈中，解鏈長度約雙鏈中，解鏈長度約 20 20個核苷酸，個核苷酸， 拓撲異構(gòu)酶參與。拓撲異構(gòu)酶參與。 轉(zhuǎn)錄起始過程：轉(zhuǎn)錄起始過程：3

15、. 3. 在在RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合 反應，反應，形成轉(zhuǎn)錄起始復合物形成轉(zhuǎn)錄起始復合物。RNApol ( 2) - DNA （啟動子）（啟動子）- 5pppGpN- OH 3 轉(zhuǎn)錄起始復合物：轉(zhuǎn)錄起始復合物： RNA聚合酶聚合酶- -DNA模板模板- -四磷酸二核苷酸四磷酸二核苷酸5 -pppG -OH + NTP 5 -pppGpN - OH 3 + ppi1.RNA1.RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合聚合酶與啟動子的結(jié)合（亞基辨認亞基辨認-35-35區(qū)）區(qū)）2.2.DNADNA雙鏈的打開雙鏈的打開RNA pol RNA pol （全酶移向（全酶移向-10-10

16、區(qū)區(qū)）3.3.RNARNA鏈上鏈上合成第一個合成第一個 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵5 -pppGpN-OH-3 亞基脫落亞基脫落（參與下一輪轉(zhuǎn)錄）（參與下一輪轉(zhuǎn)錄）由核心酶由核心酶( (2 ）催化鏈的延伸催化鏈的延伸二、轉(zhuǎn)錄延長二、轉(zhuǎn)錄延長1.1. 亞基脫落，亞基脫落，RNApolRNApol聚合酶核心酶變構(gòu)，聚合酶核心酶變構(gòu)，與模板結(jié)合松弛，沿著與模板結(jié)合松弛，沿著DNADNA模板前移；模板前移；2.2.核心酶核心酶沿模板鏈沿模板鏈3 3 55 方向移動，方向移動，RNARNA鏈鏈按按堿基配對規(guī)律堿基配對規(guī)律沿沿5 5 33 方向延伸方向延伸 ，NTPNTP不斷不斷聚合，聚合，RNARNA鏈不斷延

17、長。鏈不斷延長。 新生新生RNARNA鏈與模板鏈形成雜化雙鏈鏈與模板鏈形成雜化雙鏈( (該雜化分該雜化分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，RNARNA鏈游離后，鏈游離后，DNADNA雙鏈重新形成雙鏈重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)) ) 3.3.轉(zhuǎn)錄空泡的形成：轉(zhuǎn)錄空泡的形成：隨隨“轉(zhuǎn)錄泡轉(zhuǎn)錄泡”和和DDRPDDRP不斷移不斷移動動( (單鏈模板不斷暴露單鏈模板不斷暴露) )，轉(zhuǎn)錄連續(xù)不斷地進行。，轉(zhuǎn)錄連續(xù)不斷地進行。 轉(zhuǎn)錄空泡轉(zhuǎn)錄空泡(transcription bubble)： DNADNA解開的兩條單鏈與解開的兩條單鏈與RNARNA聚合酶及其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)聚合酶及其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物物RNARNA構(gòu)成的轉(zhuǎn)錄復合物。

18、構(gòu)成的轉(zhuǎn)錄復合物。RNA-pol：40 bp以上；以上； 解鏈：解鏈：20 bp；RNA/DNA：12 bp。5 3 DNA原核生物轉(zhuǎn)錄過程中的羽毛狀現(xiàn)象原核生物轉(zhuǎn)錄過程中的羽毛狀現(xiàn)象核糖體核糖體RNARNA聚合酶聚合酶三、轉(zhuǎn)錄終止三、轉(zhuǎn)錄終止 RNARNA聚合酶移到聚合酶移到DNADNA模板上終止信號時模板上終止信號時, ,酶酶不滑動，聚合停止不滑動，聚合停止, ,轉(zhuǎn)錄完成，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄完成，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNARNA鏈從轉(zhuǎn)錄復合物上脫落。鏈從轉(zhuǎn)錄復合物上脫落。 合成特點：合成特點：因子參與的終止：因子參與的終止：因子因子與與RNARNA產(chǎn)物中富含產(chǎn)物中富含C C的部位結(jié)合的部位結(jié)合, ,并誘使并

19、誘使RNARNA聚聚合酶構(gòu)象改變停止滑動；合酶構(gòu)象改變停止滑動； 因子的解螺因子的解螺旋酶活性旋酶活性, ,利于利于RNARNA產(chǎn)物的釋放。產(chǎn)物的釋放。因子因子機制：機制： 依賴依賴Rho ()Rho ()因子的轉(zhuǎn)錄終止因子的轉(zhuǎn)錄終止 非依賴非依賴RhoRho因子的轉(zhuǎn)錄終止因子的轉(zhuǎn)錄終止功能：功能：1.1.識別結(jié)合識別結(jié)合富含富含C C的的RNARNA鏈鏈2.ATPase2.ATPase活性活性3.3.解螺旋酶活性解螺旋酶活性1.1.依賴依賴 RhoRho因子的轉(zhuǎn)錄終止：因子的轉(zhuǎn)錄終止： 具有控制轉(zhuǎn)錄終止作用的蛋白質(zhì)因子。具有控制轉(zhuǎn)錄終止作用的蛋白質(zhì)因子。 機制：機制：RhoRho因子與因子與

20、RNA3RNA3 -OH-OH的的poly Cpoly C結(jié)合，結(jié)合， 抑制聚合酶活性，激活解螺旋活性。抑制聚合酶活性，激活解螺旋活性。2. 2. 非依賴非依賴 RhoRho因子的轉(zhuǎn)錄終止：因子的轉(zhuǎn)錄終止： DNA DNA模板近終止處，有模板近終止處，有特殊的堿基序特殊的堿基序列列，轉(zhuǎn)錄出，轉(zhuǎn)錄出RNARNA產(chǎn)物產(chǎn)物形成特殊的結(jié)構(gòu)形成特殊的結(jié)構(gòu)終止終止轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄。 發(fā)夾結(jié)構(gòu)：發(fā)夾結(jié)構(gòu)：反向堿基互補序列。反向堿基互補序列。 末端末端PolyUPolyU：U:AU:A不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。莖環(huán)結(jié)構(gòu)終止轉(zhuǎn)錄的機理莖環(huán)結(jié)構(gòu)終止轉(zhuǎn)錄的機理使使RNARNA聚合酶變構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停頓；聚合酶變構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停頓；末端末端po

21、lyU polyU 使轉(zhuǎn)錄復合物趨于解離，使轉(zhuǎn)錄復合物趨于解離， RNA RNA產(chǎn)物釋放。產(chǎn)物釋放。5 pppG5 3 3 5 RNA-pol復制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別復制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別相同點相同點: : DNA DNA 模板模板 依賴依賴DNADNA的聚合酶的聚合酶 堿基配對規(guī)律堿基配對規(guī)律 生成磷酸二酯鍵生成磷酸二酯鍵 鏈延長方向鏈延長方向5353復制和轉(zhuǎn)錄的不同點復制和轉(zhuǎn)錄的不同點 復復 制制 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄 模板使用模板使用 兩條全用、全部用完兩條全用、全部用完 參與子代參與子代只用一條、只用一段只用一條、只用一段 反復使用反復使用合成原料合成原料 dATP dGTP dCTP dATP dGTP d

22、CTP dTTP dTTP （dNTPdNTP）ATP GTP CTP UTPATP GTP CTP UTP (NTP)(NTP)合成酶類合成酶類 多酶催化多酶催化 DDDPDDDP單酶催化單酶催化 DDRPDDRP堿基互補堿基互補 A- A-T T、G-CG-CA-A-U U、T-AT-A、G-CG-C起始物質(zhì)起始物質(zhì) RNARNA引物引物 3-OH3-OH全酶全酶-DNA-DNA復合物復合物合成方式合成方式 半保留復制半保留復制半不連續(xù)復制半不連續(xù)復制不對稱轉(zhuǎn)錄不對稱轉(zhuǎn)錄 連續(xù)進行連續(xù)進行 合成產(chǎn)物合成產(chǎn)物 子代雙鏈子代雙鏈DNA DNA mRNA tRNA rRNA mRNA tRNA

23、rRNA 第三節(jié)第三節(jié) 轉(zhuǎn)錄后的加工轉(zhuǎn)錄后的加工原核原核RNARNA不需加工，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯不需加工，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯真核真核RNA需要加工需要加工rRNAtRNAmRNA5 5 加帽加帽3 3 加尾加尾 剪接剪接在轉(zhuǎn)錄過程中在轉(zhuǎn)錄過程中轉(zhuǎn)錄后進行轉(zhuǎn)錄后進行一、一、mRNAmRNA的轉(zhuǎn)錄后加工的轉(zhuǎn)錄后加工 1. 5 1. 5 端形成端形成 帽子結(jié)構(gòu)帽子結(jié)構(gòu) ( (m7GpppGp) 7-7-甲基鳥嘌呤甲基鳥嘌呤- -三磷酸鳥苷三磷酸鳥苷帽子結(jié)構(gòu)的生成：帽子結(jié)構(gòu)的生成：帽子結(jié)構(gòu)的功能帽子結(jié)構(gòu)的功能: : 核內(nèi)生成核內(nèi)生成, , 保護保護mRNAmRNA不被核酸外切不被核酸外切酶水解。酶水解。 與翻譯過

24、程有關(guān)，與翻譯過程有關(guān)，帽子結(jié)構(gòu)結(jié)合蛋白帽子結(jié)構(gòu)結(jié)合蛋白是翻譯起始必需的是翻譯起始必需的因子。因子。5 ppGp磷酸酶磷酸酶 Pi5 GpppGppppG ppi鳥苷酸鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶5 m7GpppGp甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶SAM5 pppGp2. 2. 3 3 - -末端末端 Poly A尾尾: : （長約（長約100-200bp100-200bp） 生成：生成：在核內(nèi)修飾在核內(nèi)修飾, , 與轉(zhuǎn)錄終止同時進行。與轉(zhuǎn)錄終止同時進行。 作用：作用：增加增加mRNAmRNA穩(wěn)定性，維持翻譯模板活性。穩(wěn)定性，維持翻譯模板活性。5 -AAUAAA-5 -AAUAAA-核酸酶核酸酶-GUGUGUGRN

25、A-polAATAAA GTGTGTG轉(zhuǎn)錄終止的修飾點轉(zhuǎn)錄終止的修飾點5 5 3 3 3 3 加尾加尾AAAAAAA 3 mRNA 3. 3. mRNA的剪接的剪接 hnRNA被剪接體作用，剪除內(nèi)含子、被剪接體作用，剪除內(nèi)含子、連接外顯子，產(chǎn)生成熟的連接外顯子，產(chǎn)生成熟的mRNA的過程的過程 剪接剪接: :在細胞核內(nèi)在細胞核內(nèi), hnRNA, hnRNA剪切掉內(nèi)含子剪切掉內(nèi)含子, ,將多將多個外顯子連接為成熟個外顯子連接為成熟mRNAmRNA的過程為剪接的過程為剪接 剪接的本質(zhì)：剪接的本質(zhì)：磷酸酯鍵的轉(zhuǎn)移磷酸酯鍵的轉(zhuǎn)移 剪接特點：剪接特點：剪接部位的結(jié)構(gòu)為內(nèi)含子末端的特剪接部位的結(jié)構(gòu)為內(nèi)含子末

26、端的特定序列，分布在內(nèi)含子的三個部位，定序列，分布在內(nèi)含子的三個部位，5 5 端剪切端剪切點為點為GUGU；3 3 端剪切點為端剪切點為AGAG；靠近；靠近3 3 端含端含A A序列的序列的分支點分支點外顯子外顯子內(nèi)含子內(nèi)含子DNAmRNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄形成套索形成套索RNARNA，外顯子靠近，外顯子靠近剪接體剪接體去除套索去除套索RNARNA，外顯子連接，外顯子連接成熟成熟mRNAmRNAmRNAmRNA的剪接的剪接編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔, ,又連續(xù)鑲又連續(xù)鑲嵌而成，這些基因稱為斷裂基因。嵌而成，這些基因稱為斷裂基因。 斷裂基因斷裂基因(splite gene)CABD編

27、碼區(qū)編碼區(qū) A、B、C、D非編碼區(qū)非編碼區(qū) 外顯子外顯子：（基因上的編碼序列）（基因上的編碼序列） 在斷裂基因及其初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，在斷裂基因及其初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，并表達為成熟并表達為成熟RNARNA的核酸序列。的核酸序列。 內(nèi)含子：內(nèi)含子：（基因上的非編碼序列）（基因上的非編碼序列） 在斷裂基因及其初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，而在在斷裂基因及其初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，而在剪接過程中被除去的核酸序列。剪接過程中被除去的核酸序列。4. 4. 堿基的修飾堿基的修飾 mRNAmRNA分子內(nèi)含有少量稀有堿基，例如甲分子內(nèi)含有少量稀有堿基，例如甲基化堿基是轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過甲基化修飾后形成?；瘔A基是轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過甲基化修

28、飾后形成。二、二、tRNAtRNA轉(zhuǎn)錄后的加工轉(zhuǎn)錄后的加工 1.1.修剪和剪接修剪和剪接 5 5 - -端和端和3 3 - -端要通過修剪才能成熟。端要通過修剪才能成熟。 2. 2.添加添加CCACCA序列序列 tRNAtRNA必須有必須有3 3 -CCA-OH-CCA-OH末端才有活性。末端才有活性。 3. 3.堿基修飾堿基修飾 成熟的成熟的tRNAtRNA分子中包含許多修飾成分，分子中包含許多修飾成分， 而且不同的而且不同的tRNAtRNA修飾的內(nèi)容和數(shù)目都不同。修飾的內(nèi)容和數(shù)目都不同。 （1 1）甲基化）甲基化 如：如：A A A Am m （2 2）還原反應）還原反應 如：如：U U

29、DHU DHU （3 3）核苷內(nèi)的轉(zhuǎn)位反應）核苷內(nèi)的轉(zhuǎn)位反應 如：如：U U （4 4）脫氨反應）脫氨反應 如：如：A A I ItRNAtRNA的加工的加工內(nèi)含子編碼區(qū)內(nèi)含子編碼區(qū)內(nèi)切核酸酶內(nèi)切核酸酶外切核酸酶外切核酸酶P P P5 3 3 -OH 3 DNA內(nèi)含子內(nèi)含子初級轉(zhuǎn)錄物初級轉(zhuǎn)錄物3 3 端加端加CCA-OHCCA-OHP 除去內(nèi)含子除去內(nèi)含子（內(nèi)切酶與連接酶（內(nèi)切酶與連接酶）CCA-OH 3 成熟成熟 tRNA5 CCA-OH 3 內(nèi)含子內(nèi)含子 5 5 和和3 3 端的酶切端的酶切 3 3 加上加上CCACCA 去掉內(nèi)含子去掉內(nèi)含子 特異部位堿基的加工特異部位堿基的加工三、三、rRNArRNA轉(zhuǎn)錄后的加工轉(zhuǎn)錄后的加工1 1、剪切作用：、剪切作用： 需核酸酶