《RNA剪接和加工》PPT课件

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1、第五节RNA剪接和加工大多数真核生物编码蛋白质的基因是不连续基因，内元与编码序列一起被转录。因此mRNA的原初转录产物是分子量很大的前体，分子大小极不均一。这些高分子量、不均一的核内RNA称为核内不均一RNA（heterogeneousnuclearRNA,hnRNA).hnRNA经加工和选择性拼接，产生有功能的成熟的mRNA，释放到细胞质中。1细胞核内的RNA平均长度比mRNA大得多，且长短差异大，称为核不均一RNA（heterologousnuclearRNA，hnRNA）。hnRNA通常与蛋白

2、质形成核蛋白颗粒，称为hnRNP。其中蛋白组分很多。2翻译转录末端修饰剪接RNA剪接、加工均发生于核内3三类剪接系统:高等真核生物中，外显子-内含子边界、位于内含子内的短的保守序列，由一复杂的核蛋白组成的剪接器复合体对其识别，并切除内含子。有两组不同的内含子可发生自我剪接。酵母核前体tRNA内含子的切除。除核前体tRNA外，RNA的剪接都通过酯基转移（transesterification）反应切除。4（一）核RNA剪接的模式内含子两端没有长的同源或互补序列，但有极短的保守的共有序列，左端（上游）为

3、GT，右端（下游）为AG。这一现象称为GT-AG规则。在RNA中则为GU-AG。左端的位点也叫供体位点（donorsite）或者5'，右端也叫受体位点（acceptorsite）或者3'。一、核RNA的剪接5原则上5′可以和任何3′位点进行剪接。剪接位点是通用的；剪接器无组织特异性。6exon-trapping7内含子切除存在优先途径原初转录物缺少内含子5、6缺少内含子4、5、6、7只有内含子3mRNA8剪接的第一步，是内含子5’端与上游外显子之间断裂；5’端与内含子中靠近3’端的一A残基2’-OH

4、形成一索套形中间产物;A所在位点称为分支位点（branchsite）;第二步，在3’位点切割，释放出内含子，连接两个外显子。索套（lariat）结构9两步反应都通过酯基转移（transesterification）进行分支位点A残基2'-OH攻击5'位点上游外显子3'-OH攻击3'位点10（二）剪接体（spliceosome）剪接器含蛋白与核内小RNA，称为snRNA（核内小RNA，smallnuclearRNA），大小为100～300（高等真核生物）或者100～>1000（yeast）.以核蛋白形

5、式存在。该核蛋白称为snRNPs.scRNA（胞质内小RNA，smallcytoplasmicRNA），其形成的核蛋白称为scRNPs.snoRNA（核仁小RNA，smallnucleolusRNA）：参与rRNA加工。11snRNP与其它蛋白形成剪接体（spliceosome）。参与剪接的snRNA都很保守，参与剪接的snRNA为U1,U2,U4,U5,U6。每个snRNP含一个snRNA和多个蛋白，其结构核心都有一组8个蛋白。除U6外，都含有保守序列PuAU3-6GPu。snRNA的功能：参与核

6、蛋白复合体的结构构建；通过与靶位点RNA或在snRNA之间的碱基配对来执行剪接功能。12U1snRNA可直接与内含子5'位点配对，这是为剪接所必须的。13剪接体的组装和剪接过程E复合体A复合体B1复合体B2复合体C1复合体C2复合体145’ofIntron剪切与lariat的形成同步3’ofintron剪切与lariat切除，exons连接同步spliceosome解体与lariat降解同步Cut-ligate15U6与U4、U2通过碱基配对相互作用由于U4和U2都是通过与U6的同一段碱基序列互补配

7、对进行作用，因此U6/U4和U6/U2不能相容。16二、自我剪接的RNA核酶（ribozyme）：通指具有催化活性的RNA。核酶P是一核蛋白，只一条与蛋白结合的RNA。RNA具有催化tRNA切割的功能；而蛋白的功能是间接的，可能是维持RNA的结构。拟病毒类小RNA可进行自切割反应。尽管是分子内反应，也可分为催化部分和底物部分。I类和II类内含子具有把自己从前体mRNA中剪接出的能力。ThomasCech,Nobelprizein198917一类内含子（GroupI）35SRNA在体外可自发剪接，内含

8、子剪下为线型，然后进一步环化。这一反应只需一种二价阳离子和鸟苷酸（GNP）；GNP必须具自由3'-OH。出现于低等真核生物四膜虫核内编码rRNA的基因。在真菌线粒体中很普遍。也存在于噬菌体T4和细菌中。这类内含子具有自我剪接（self-splicing/autosplicing）的能力。18GNP的3’-OH攻击内含子5’端，形成G-内含子，和外显子部分；分离的外显子3’-OH攻击下一个外显子的5’端；释放的内含子3’-OH攻击自身5’端15碱基处。反应通过三步酯基转