9核糖体1.比较Ⅰ型内含子与Ⅱ型内含子在结构与剪接上有什么不同？答：I

9核糖体
1. 比较Ⅰ型内含子与Ⅱ型内含子在结构与剪接上有什么不同？
答：I型内含子转录后可以形成9个由碱基配对形成的特定二级结构,分别命名为P1至P9,P1和P7是保守的。

I型内含子具有自我剪接的功能,在剪接反应中,要有一种鸟嘌呤核苷(含有游离的3＇-OH)G-OH。

G首先结合到内含子的5＇端,当线性的内含子成为环状时,其3＇端可以距离5＇端15个核苷酸以外,从而将原来的5＇端和15个碱基(或以上)的节段(包括G)切除出去。

这种自我剪接,是由RNA的特定序列的核酸内切酶的活性所催化。

II型内含子主要存在于线粒体中的一类内含子，它的剪接位点类似于核编码结构基因的内含子,并同样遵从GT--AG规律。

剪接机理同核内含子的剪接相似,也要形成一个套索的中间体,通过形成5＇-2＇键将要剪接的位点靠近到一起。

但是,II型内含子的剪接又不完全与核内含子的剪接相同,它具有自我剪接的功能,不需要剪接体和snRNA的参与,也不需要ATP供能。

从结构上看,II型内含子的6个结构域可形成发夹环, 结构域5与6之间只间隔3个碱基,结构域6参与转酯作用。

2. 上游启动子与内部启动子差异
答：DNA上的启动子区是转录起始前RNA聚合酶识别的一段碱基序列。

大多数基因的启动子区在编码区的上游，不过，对于由RNA聚合酶III转录的基因，启动子通常在转录起始点的下游，例如5S核糖体RNA 的基因，RNA聚合酶结合在转录起始位点的下游即DNA编码区内。

3. 反义RNA与核酶的区别
答：反义RNA是指与mRNA互补的RNA分子, 也包括与其他RNA互补的RNA分子。

由于核糖体不能翻译双链的RNA，所以反义RNA与mRNA特异性的互补结合, 即抑制了该mRNA的翻译。

通过反义RNA 控制mRNA的翻译是原核生物基因表达调控的一种方式，最早是在E.coli 的产肠杆菌素的Col E1中发现的,许多实验证明在真核生物中也存在反义RNA。

近几年来通过人工合成反义RNA的基因, 并将其导入细胞内转录成反义RNA, 即能抑制某特定基因的表达,阻断该基因的功能, 有助于了解该基因对细胞生长和分化的作用。

核酶一词用于描述具有催化活性的RNA, 即化学本质是核糖核酸(RNA), 却具有酶的催化功能。

核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。

核酶的功能很多,有的能够切割RNA, 有的能够切割DNA, 有些还具有RNA 连接酶、磷酸酶等活性。

与蛋白质酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。

反义RNA中具有催化作用的就是核酶。

4. 根据3H标记的尿嘧啶和放线菌素D研究人的培养细胞前体rRNA的合成, 推测出前体rRNA的加工过程, 请问3H标记的尿嘧啶和放线菌素D各起什么作用?
答: 3H标记的尿嘧啶是追踪RNA的, 而加入放线菌素D是为了阻断RNA的合成, 这样随着RNA加工的进程, rRNA分子越来越小, 便于判断。

如果不阻断RNA合成, 新合成的45S rRNA就会干扰判断。

在上述的研究中发现, 当人的细胞同3H标记的尿嘧啶共培养25分钟后，被标记rRNA 的沉降系数是45S，加入放线菌素D阻断RNA的合成后，标记的45S rRNA首先转变成32S的rRNA,随着培养时间的延长，逐渐出现被标记的28S、18S的rRNA。

5. 核酶是如何被发现及证实的? 这一发现有什么意义?
答: 1981年，Thomas Cech和他的同事在研究四膜虫的26S rRNA前体加工去除基因内含子时获得一个惊奇的发现∶内含子的切除反应发生在仅含有核苷酸和纯化的26S rRNA前体而不含有任何蛋白质催化剂的溶液中,可能的解释只能是:内含子切除是由26S rRNA前体自身催化的,而不是蛋白质。

为了证明这一发现，他们将编码26S rRNA前体DNA克隆到细菌中并且在无细胞系统中转录成26S rRNA 前体分子。

结果发现这种人工制备的26S rRNA前体分子在没有任何蛋白质催化剂存在的情况下，切除了前体分子中的内含子。

这种现象称为自我剪接(self-splicing),这是人类第一次发现RNA具有催化化学反应的活性，具有这种催化活性的RNA称为核酶。

这一发现之后不久，在酵母和真菌的线粒体mRNA和tRNA前体加工、叶绿体的tRNA 和rRNA前体加工、某些细菌病毒的mRNA前体加工中都发现了自我剪接现象。

Thomas Cech 因发现了核酶而获得1989年诺贝尔化学奖。

核酶的发现在生命科学中具有重要意义,在进化上使我们有理由推测早期遗传信息和遗传信息功能体现者是一体的,只是在进化的某一进程中蛋白质和核酸分别执行不同的功能。

核酶的发现为临床的基因治疗提供了一种手段,具有重要的应用前景。

6. 多聚核糖体形成的意义何在?
答: 同一条mRNA被多个核糖体同时翻译成蛋白质,大大提高了蛋白质合成的速率, 更重要的是减轻了细胞核的负荷, 减少了基因的拷贝数, 也减轻了细胞核进行基因转录和加工的压力。

7. 真核细胞中核糖体的合成和装配过程如何?
答: 整个过程相当复杂, 首先要合成与核糖体装配有关的蛋白质，这些蛋白质包括核糖体结构蛋白和与前体rRNA加工有关的酶。

它们都是在细胞质的游离核糖体上合成, 然后迅速集中到细胞核并在核仁区参与核糖体亚基的装配。

而组成核糖体亚基的18S rRNA、5.8S rRNA和28S rRNA基因则是在核仁中边转录边参与核糖体亚基的装配, 5S rRNA却是在细胞核质中转录后运送到核仁中参与核糖体亚基的装配。

装配过程中，45S RNA、5S RNA同蛋白质形成80S RNA颗粒，然后80S 颗粒被降解成大小两个颗粒，大颗粒为55S,含有32S 和5S两种RNA，小颗粒含有20S的前体rRNA。

然后，小颗粒中的20S RNA前体被
快速降解成 18S 的rRNA，并运送到细胞质中，即是成熟的核糖体小亚基。

55S大颗粒中的32S RNA被加工形成28S和 5.8S 两种rRNA并与5S rRNA装配成成熟的大亚基后，被运送到细胞质中，这个过程比较慢。

如果这时有mRNA同小亚基结合的话，大亚基即可结合上去形成完整的核糖体，并进行蛋白质的合成。