真核生物转录特点与加工

（一）特点： 1、rRNA拷贝多,原核5-10个拷贝;真核:
果蝇260个拷贝;Hela细胞1100个拷贝
2、rRNA基因之间以纵向串联的方式重复 排列
（二）加工过程
1、剪切作用：需核酸酶参与 2、甲基化修饰：修饰在碱基上 3、自我剪接：一种核酶的作用
5S的加工变化不大 原核rRNA加工：rRNA含非转录的间隔区，其产 物中含tRNA 真核rRNA加工： 1. 5S自成体系加工少无修饰和剪接。 2. 45S加工中含剪切和甲基化修饰，需核酸酶
转录因子与反式作用因子
• 转录因子与反式作用因子: 调节基因表达的蛋白为转录因子；
它们与特异的顺式作用元件相互作用, 并激活另一基因的转录
转录起始复合物
F
AD
TATA
结合顺序
B
RNApolⅡ
E
DNA
TF II D TF II A TF II B RNA-pol II/TF II F TF II E
内含子
外显子 套索结构
二、tRNA前体的加工
1、切除多余的核苷酸：RNase P切除5'端多 余的核苷酸；RNase D切除3'端多余的核苷酸 2、剪切内含子：核酸内切酶切除内含子,连 接酶进行连接 3、修饰与3‘末端加-CCA: 修饰包括甲基化,脱 氨基,还原反应等，在核苷酸基转移酶催化下 完成3’末端添加CCA
剪接
• 剪接:在细胞核内, hnRNA剪切掉内含子,将多个外 显子连接为成熟mRNA的过程为剪接 例:同一转录本, 在不同的组织, 因剪接差异 产生各自不同的mRNA
• 剪接的本质：磷酸酯键的转移 • 剪接特点 ：剪接部位的结构为内含子末端的特定
序列，分布在内含子的三个部位，5‘端剪切点为 GU;3’端剪切点为AG；靠近3‘端含A序列的分支点
• mRNA的剪接：
hnRNA被剪接体作用，剪除内含子、 连接外显子，产生成熟的mRNA的过程
剪接体
mRNA的剪接
DNA mRNA
转录
外显子 内含子
形成套索RNA，外显子靠近
去除套索RNA，外显子连接 成熟mRNA
内含子5’端断开 外显子
前一个外显子的3’末端攻 击下后个外显子的5末端’
前后外显子的连接
TATA
PIC
12 3
4
5
转录后的加工
原核RNA不需加工，边转录边翻译
rRNA 真核RNA需要
加工
tRNA
mRNA
5’加帽 在转录过 3’加尾 程中
剪接 转录后进行
真核生物转录后的加工
• 意义：转录生成的前体RNA,无生物学活性, 需加工变为成熟、有活性的RNA
• 加工种类：剪切与剪接、末端添加核苷酸、 修饰、RNA编辑
一、mRNA前体的加工
（一）生成特点： 原核 ：mRNA是多顺反子
(polycistronic),每分子RNA中含几种蛋白 质信息，RNA寿命短，转录没完时翻译即开 始
例:乳糖操纵子，含Z,Y,A三个基因,分别 编码半乳糖苷酶、透过酶及乙酰基转移酶
• 真核：单顺反子,一个mRNA仅编码一种蛋白质 外显子: 在真核生物基因中编码蛋白质的
序列
内含子:非编码蛋白的序列,因其插于外显 子之间又称插入序列,居间序列
hnRNA: 为mRNA的前体,转录物中外显子与 内含子间隔排列，需经剪接加工后生成mRNA
（二） mRNA前体加工过程
• 真核：
5‘末端帽子
部位：核内
3‘端多聚A尾 部位：核内,胞质有酶也可进行
剪接作用
部位：胞核
甲基化(甲基化发生在剪接之前,在非编码区分子 中含1-2个m6A )
tRNA的加工
内含子编码区
5
PPP
DNA
3
外切核酸酶
-OH 3’
内切核酸酶
3端加CCA-OH
CCA-OH 3
P
初级转录物
•5’和3’端的酶切 •3’加上CCA •去掉内含子 •特异部位碱基的加工
内含子 5 CCA-OH 3
内含子 除去内含子 （内切酶与连接酶）
成熟 tRNA
三、rRNA前体的加工
甲基化酶
百度文库
5’GpppG
mGpppG…
…
＋CH3
O
N
H2N
N
帽0
C H3
7N+
9 N
帽1 帽2
N1
N2
N3
2'
O C H3
OCH
3
OH
OOO
O CH 2 O P O P O P O
P
P
P
HH
OH OH OH
H
H
OH OH
甲基鸟苷5’，5’-三磷酸
mRNA 5`末端帽子特征的生物学功能：
I: 使mRNA免遭核酸酶的破坏，保持其结构的稳定性； II: 利于蛋白质起始因子的识别，从而促进翻译的起始。
断裂基因：真核生物的基因由若干个编
码区和非编码区互相隔开但又连续镶嵌而成
外显子（exon): 基因中出现在mRNA的序列
内含子（intron）： 基因中不出现于mRNA而被剪接掉的序列
核内不均一RNA （hnRNA）：真核生物中编码蛋白 质基因的初级转录本，包括5’帽子、3’poly(A)尾、 外显子、内含子，经剪接加工成为mRNA
RNA编辑(某些mRNA的核苷酸序列,在生成转录产 物后还需插入、删除或取代一些核苷酸残基,方能生 成具有正确翻译功能的模板,遗传信息在mRNA水平上 的改变过程，称为RNA编辑)
原核：多顺反子mRNA在RNaseⅢ作用下转变为单独的顺反子
5’加帽
磷酸酶
pppG
5’pppG…
5’pG
ppi …
pi
3’加尾
转录的终止
加尾信号
GC丰富序列
AATAAA ----- GTGTGTG
AAUAAA GUGUGUG
酶切
加尾
AAUAAA
GUGUGUG
AAUAAA
AAAAAAAAA……….
polyA尾（约20～200个A）
绝大部分真核生物 mRNA 3`端含 poly(A) 尾巴
高等真核生物（不包括酵母）的mRNA的共同 特征：poly(A)添加位点上游11-30个核苷酸区域 内存在高度保守的AAUAAA序列。
poly(A)尾巴生物学功能：
I: 保持mRNA的稳定性，防止被降解； II: 与翻译起始有关。
应用一： ★Poly(A用来
从总RNA中分 离mRNA
应用二：
可设计寡聚Oligo (dT)片段合成cDNA mRNA: 5` NNNN…..NNNNNNAAA…AA 3`
TTT…TT 5`
cDNA: 3` NNNN…..NNNNNNTTT…TT 5`