《RNA剪切加工》PPT课件

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1、第6章RNA剪切加工本次内容1、转录后加工2、RNA剪切3、真核生物与原核生物mRNA比较转录后加工多数转录的初始产物无生物活性，在生物体内进行加工处理后才具有生物活性。转录后加工（post-transcriptionalmodification）（post-transcriptionalprocessing）:是指将各种前体RNA分子加工转变成有功能的、成熟的各种RNA(mRNA、rRNA或tRNA等)的过程加工的三种形式是：①减少部分片段：如切除5’端前导序列，3’端尾巴和中部的内含子；②增加部分片段：5’加帽,3’加ploy

2、(A)和通过编辑加入一些碱基；③修饰：对某些碱基进行甲基化等原核生物tRNA和rRNA加工真核生物tRNA和rRNA加工1.1tRNA和rRNA的加工1.1.1tRNA加工原核生物tRNA初始转录本有三种（1）多数为串连在一起的多顺反（polycistron）（2）少数为单顺反子（3）由tRNA和rRNA串连组成原核生物tRNA和rRNA的加工原核生物有两种类型的tRNA基因：1、具CCA序列——Ⅰ型tRNACCA下游仍有一段序列，需在酶的作用下切除2、无CCA序列——Ⅱ型tRNA需在酶的作用下添加CCA序列（1）RNaseP(由

3、蛋白质和RNA组成的复合体)可切除E.coli前体tRNA5’的前导序列（41nt）。该酶不识别特殊的序列，而是识别二级结构——发夹所组成的tRNA。（2）去尾，形成3’－OH末端。由内切酶和外切酶共同参与。（3）修饰。在前体的一些专一部位的碱基需要通过甲基化酶，硫醇酶，假尿嘧啶核苷化酶等的作用进行修饰成为特殊的碱基。2.rRNA的加工在E.coli中rRNA有7个转录单位,每个转录单位含有16S、23S、5SrRNA及一个或几个tRNA。rRNA前体的加工由RNaseⅢ负责。真核生物tRNA和rRNA的加工1.tRNA的加工真核

4、tRNA的基因与原核不同：1）真核的前体分子tRNA数目多、单顺反子、成簇排列、有基因间隔区。例如：爪蟾tRNA基因数目＞200拷贝，酵母约有400个tRNA基因，是一种重复序列；2）真核的前体分子tRNA中含有内含子。其加工过程要剪接内含子，都要加CCA酵母tRNA前体的体外剪接在未处理前电泳只出现一条带加入核酸内切酶出现两条带tRNA半分子tRNA半分子真核tRNA内含子的切除和其他内含子的切除是不同的：1）没有交界序列，没有内部引导序列;2）切除是依赖于蛋白质的RNase;3）不是转酯反应；4）其剪切原则上是依赖于对tRNA

5、共同的二级结构的识别。2.真核rRNA的加工真核生物的18S、5.8S和28SrRNA基因串联在一起形成一个转录本，初级转录本为45S前体，5SRNA与它们分开转录，这和原核的rRNA基因不同。1）真核rRNA基因中没有内含子。2）在转录时或转录后有110个甲基化酶立即结合导转录本上：保持到rRNA加工成熟。18SRNA结合39个甲基化酶（胞质中加上4个）28SRNA结合74个甲基化酶表明甲基化用于标明转录本的加工区域1.2前体mRNA的加工1.2.1原核前体mRNA的加工1.2.2真核前体mRNA的加工1.2.1原核前体mRNA

6、的加工原核生物的mRNA一般不经过加工，由于转录和翻译偶联，中间没有加工的时间。少数情况：多顺反子mRNA先被内切酶切成较小的单位再作为翻译的模板。1.2.2真核mRNA的加工真核mRNA的加工一般要经过四个步骤：1）mRNA的5’端加帽2）mRNA的3’端多聚腺苷酸化（加尾）3）切除内含子4）修饰（对某些碱基进行甲基化）1.2.2.1mRNA的5'加帽成熟的真核生物并没有游离的5’端，只有所谓的帽子结构，该结构是通过转录加工加上去的。mRNA的5’加帽是一个多步加工过程，第一步是鸟苷转移酶（guanylyltransferase

7、）将一个鸟苷酸加在5’RNA的前端，产生5’-5’对接的磷酸二酯键。第二步由鸟嘌呤甲基转移酶（quaninemethyltransferase）将一个甲基基团加到嘌呤环的7位氮原子使5‘帽子鸟嘌呤转变为7-甲基鸟嘌呤。1.2.2真核mRNA的加工存在于各类帽子中存在于Ⅰ类帽子中存在于Ⅱ类帽子中真核生物的帽子结构有三类Type0cap:m7GpppXTypeⅠcap:m7GpppXmTypeⅡcap:m7GpppXmYm帽结构的形成与甲基化位点CH3CH3mRNA5'加帽的功能主要表现在4个方面：1）保护mRNA5’端不被降解细胞内

8、存在许多RNA酶（RNase），它们可攻击游离的RNA分子。RNA酶的降解从5‘端起始，当在mRNA的5’端加上m7GpppG帽子后，带有3个连接磷酸的5‘帽可阻止RNase切割。2）为核糖体识别mRNA提供信号，提高翻译效率真核生物mRNA必须通