4-选择性剪切
mrna选择性剪接的分子机制
mrna选择性剪接的分子机制mrna选择性剪接的分子机制：细胞核内前体mRNA的剪接的执行者是剪接小体，它能够在成熟mRNA出核和翻译之前识别剪接信号，移除不编码内含子，并将能够编码蛋白的外显子拼接在一起。
细胞核内前体mRNA的剪接需要经历2次转酯化反应化步骤去掉内含子才能将相邻的外显子拼接成成熟的mRNA。
在前体mRNA上有三个反应区域分别在5'剪接位点(5'SS)，3'剪接位点(3'SS)以及分枝位点（图1）。
除了这三个反应区域外，在多细胞生物体的内含子上还拥有保守性的多聚嘧啶束，它位于3'剪接位点以及分枝位点之间。
图1选择性剪接发生过程示意图选择性剪接由内含子5'剪接位G和U2个核昔酸点以及3'剪接位点A和G2个核昔酸介导。
分支点A 核昔酸非常保守的，一般位于3'剪接位点上游20-50个核营酸。
剪接反应的过程发生2次转酶化反应，这个过程中需要5个snRNPs复合物(Ul，U2,U4,U5,andU6)。
这些复合物能够聚集在前体mRNA 上形成大分子的聚合物剪接小体，核内最大的RNP复合物，能够识别这些反应位点并催化前体mRNA发生剪接。
剪接小体中主要的模块是snRNPs复合物。
剪接小体一般包含5种snRNPs：U1、U2、U4，U5和U6 snRNP。
每一个snRNP包含了单个snRNA和至少7种蛋白亚基。
这些snRNP和另外的非snRNP相关蛋白（例如SF1、U2AF和Prp19复合物）一步步有序的聚集在前体mRNA上依次形成前剪接小体E，A，B以及C复合物（图1）。
在这有序的过程中，这些snRNP以及非snRNP相关蛋白和反应位点之间发生复杂的结合与去结合过程，这些复杂的过程为核小体提供了多次检查的机会以保证它们结合的准确性从而提高位点选择的精确性。
在核小体组装之前，U1 snRNP占据5'剪接位点，而SF1结合在分枝位点，这2个过程是ATP依赖的并最终形成前剪接小体E复合物（图1）。
HPCL2基因表达的选择性剪切分析
2 M ihalik S J , Rainville A M , Wat kins P A . Phytanic acid alpha oxidat ion in rat liver perox isomes. Product ion of alpha hydroxyphyt anoyl CoA and f ormate is enhanced by dioxygenase
采用 电 子 选 择 性 剪 切 分 析 方 法 ( i n sili ca alt ernat ive splicing ) 研究 HPCL2 的 表达调 控. 从 UniGene 数据库中找出所有与 HPCL 2 基因 mRNA ( GenBank Acc. : AJ131753) 相互重叠的表达序列 标签 ( EST ) , 并将所有的 EST 序列与基因组序列 进行 Blast 分析, 以检查各 EST 的表达特征.
2003; 30 . Biochem. Biophys.
∀ 919 ∀
HPCL2 基因表达的选择性剪切分析*
牛宇欣1, 2) 胡松年3) 杨焕明1, 2) **
( 1) 中国科学院遗传与发育生物学研究所人类基因组中心, 北京 100101; 2) 中国科学院北京基因组研究所, 北京 101300; 3) 杭州华大基因研究中心, 杭州 380001)
某大学生物工程学院《普通生物化学》考试试卷(638)
某大学生物工程学院《普通生物化学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（140分，每题5分）1. 生长激素是由垂体前叶分泌的含糖基的单链蛋白质。
（）答案：错误解析：生长激素不含糖。
2. T4 DNA连接酶不仅能连接双链中的单链缺口，还能进行DNA双链的平接。
（）答案：正确解析：大肠杆菌DNA连接酶要求断开的两条链由互补链将他们聚在一起形成双螺旋结构，它不能将两条游离的DNA分子连接起来。
T4 DNA连接酶不仅能连接双链中的单链缺口，还能进行DNA双链的平接。
3. 酶在细胞内的半寿期主要取决于它的降解速率而不是合成速率。
（）答案：正确解析：4. 同型半胱氨酸是组成蛋白质的氨基酸。
（）答案：错误解析：5. 糖原磷酸化酶可直接被蛋白激酶A磷酸化。
（）答案：错误解析：蛋白激酶A需要经由磷酸化酶b激酶的中介才能将低活性的糖原磷酸化酶b磷酸化成高活性的磷酸化酶a。
6. 在真核细胞内，饱和脂肪酸在O2的参与下和专一的去饱和酶系统催化下进一步生成各种长链脂肪酸。
（）答案：错误解析：7. 正常情况下，一种酶制剂的得率越高，比活力越低。
（）答案：错误解析：得率与酶活性回收率有关，而比活力和酶的纯度有关，两者不一定成正比。
8. 很多转氨酶以α酮戊二酸为氨基供体，而对氨基供体并无严格专一性。
（）[南开大学2016研]答案：正确解析：9. 转录因子都具有负责与DNA结合的结构模体。
（）答案：错误解析：某些转录因子本身并不具有专门结合DNA的结构模体，但它们可以通过与其他转录因子的相互作用与DNA结合。
10. IMP是嘌呤核苷酸从头合成途径中的中间产物。
（）答案：正确解析：次黄苷酸的生物合成是由核糖5磷酸经一系列的酶促反应后生成肌苷酸（IMP）的过程，IMP是反应的中间产物。
分子生物学重点知识总结
分子生物学一、名词解释1.ORF答:ORF是open reading frame的缩写，即开放阅读框架。
在DNA链上，由蛋白质合成的起始密码开始，到终止密码为止的一个连续编码列，叫做一个开放阅读框架。
2.结构基因答：结构基因（structural genes）可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。
3.断裂基因答：基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，一个基因不仅仅包括编码蛋白质或 RNA 的核酸序列，还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区 5 ' 端与 3 ' 端的非编码序列和内含子。
真核生物的结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因（split gene）。
4.选择性剪接答：选择性剪接（也叫可变剪接）是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式（选择不同的剪接位点组合）产生不同的mRNA剪接异构体的过程，而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性，或者，在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。
5.C值答：基因组的大小通常以其DNA的含量来表示，我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值（C value）。
6.生物大分子答：生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。
常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
7.酚抽提法答：酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出，通过改良，以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破碎细胞，经蛋白酶K处理后，用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA，重复抽提至一定纯度后，根据不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。
8.凝胶过滤层析答：凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析，利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离，是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。
分子生物学第4章重点及试题
一、名词解释：转录:是指以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚和酶催化下，以4中NTP（ATP、CTP、GTP和UTP）为原料，合成RNA的过程。
转录单位 (transcription unit):从启动子到终止子的序列 (转录起始点)。
模板链（template strand）:又称反义链, 指与转录物互补的DNA链（极性方向3’→5’）。
编码链:又称有义链, 指不作模板的DNA单链（极性方向5’→3’）。
hnRNA：核内不均一RNA，是存在于真核细胞核中的不稳定，大小不均一的一组高分子RNA的总称。
转录的极性：转录的效率与转录单位的位置有关。
转录起始：RNA聚合酶与DNA转录启动子结合形成有功能的转录起始复合物的过程。
启动子（Promoters）：指DNA分子上被RNA聚合酶、转录调节因子等识别并结合形成转录起始复合物的区域。
核心启动子：RNA聚合酶能够直接识别并结合的启动子。
RNA聚合酶：是催化以DNA为模板（template）、三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。
C端结构域(CTD)：RNApolⅡ的大亚基中有 C 末端结构域。
CTD中含一保守氨基酸序列的多个重复Tyr－Ser p－Pro－Thr p－Ser p－Pro－Ser p C端重复七肽。
沉默子（silencer）：沉默子能够同反式因子结合从而阻断增强子及反式激活因子作用并最终抑制该基因的转录活性的真核基因中的一种特殊的序列。
增强子(enhancer)：是一类正调控元件，能够从转录起始位点的上游或下游数千个碱基处来激活转录。
绝缘子（insulater）：阻断增强子或沉默子的DNA序列。
上游：转录起点上游的序列，是调控区，与转录的方向相反。
下游：转录起点下游的区域，是编码区，与转录的方向一致。
转录起点：＋1位点，RNA聚合酶的转录起始位点，起始NTP多为ATP或GTP。
转录泡：在转录时RNA聚合酶Ⅱ（RNAPⅡ）与DNA模板结合，会形成一个泡状结构，成为转录泡。
2024年华师大版选择性必修3生物下册阶段测试试卷含答案471
2024年华师大版选择性必修3生物下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题，共16分)1、与常规武器相比；生物武器具有。
①传染性强②污染面积广；不易被发现③有一定的潜伏期④像核武器一样破坏建筑物⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力A. ①②③B. ②③④⑤C. ①②③④⑤D. ①②③④2、黑茶是利用微生物的酶促进茶多酚氧化的发酵茶。
研究人员对黑茶中的微生物进行了分离和鉴定；过程如图所示。
下列相关叙述正确的是（）A. 向样品中加入蒸馏水制成样品悬液B. 可根据菌落特征对菌种进行初步鉴定C. 可通过平板划线法对菌落进行计数D. 常温下可用斜面培养基长期保存菌种3、下列不属于动物细胞培养的条件是（）A. 无毒、无菌的环境B. 合成培养基通常需加血清、血浆C. pH=7的中性环境D. 提供细胞代谢所需的O24、新型冠状病毒的检测主要包含核酸检测、抗体检测、抗原检测等几种方法。
其中利用实时荧光RT-PCR技术检测新型冠状病毒特异性核酸序列是最常用的方法。
RT-PCR是将逆转录（RT）、PCR以及荧光标记等相结合的技术。
下列说法错误的是（）A. 与抗体检测方法相比，核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者B. 利用上述技术检测新型冠状病毒时，PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNAC. 利用上述技术检测新型冠状病毒时，逆转录酶在每次循环中都能够发挥作用D. RT-PCR反应中需加入样品、脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、引物、逆转录酶等5、随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，关于基因污染的说法不正确的是A. 转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库B. 基因污染是一种不可以扩散的污染C. 杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性D. 转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存6、花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。
分子生物学知识重点
分子生物学一、名词解释1.ORF答:ORF是open reading frame的缩写，即开放阅读框架。
在DNA链上，由蛋白质合成的起始密码开始，到终止密码为止的一个连续编码列，叫做一个开放阅读框架。
2.结构基因答：结构基因（structural genes）可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。
3.断裂基因答：基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，一个基因不仅仅包括编码蛋白质或 RNA 的核酸序列，还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区 5 ' 端与 3 ' 端的非编码序列和内含子。
真核生物的结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因（split gene）。
4.选择性剪接答：选择性剪接（也叫可变剪接）是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式（选择不同的剪接位点组合）产生不同的mRNA剪接异构体的过程，而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性，或者，在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。
5.C值答：基因组的大小通常以其DNA的含量来表示，我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值（C value）。
6.生物大分子答：生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。
常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
7.酚抽提法答：酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出，通过改良，以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破碎细胞，经蛋白酶K处理后，用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA，重复抽提至一定纯度后，根据不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。
8.凝胶过滤层析答：凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析，利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离，是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。
RHD基因转录子的选择性剪切
ｔｏ （ ｉ ｎ ＲＴ— ＣＲ）ａ ｄ ｃ Ｐ ｎ ＤＮＡ ｅ ｕ ｎ ｉ ｇ ｗａ ｓ ｄ ｔ ｅ ｅ ｔ Ｒｈ ｓ ｑ ｅ ｃｎ ｓ ｕ ｅ Ｏ ｄ ｔ ｃ Ｄ ｍＲＮＡ ｆ ＨＩ一 ０， ６ Ｊ ｒ ａ ， ｏ ６ Ｋ５ ２， ｕ ｋ ｔ
Ｔ Ｈ Ｐ一 Ｈ ＥＣＦ ｎｄ ｗ ｈｉｅ ｂ ｏ ｅｌ ｒ １， ａ ｔ ｌ ｏｄ ｃ ｌｓｆｏｍ ｅ ｔ ｎ ｕｎｒ ｌ ｅ ｎｄ ｖｄｕａｓ ｗｉｈ ｄｉｆ ｒ ｎｔＲｈ ｐ ｎｏ ｙｐ ｓ ｅａｔ ｄ ｉ ｉ ｉ ｌ ｔ ｆｅ ｅ ｈｅ ｔ ｅ （ ２ ＣＣＤＥｅ， ＣＣＤｅ ２ Ｃ ｅ， Ｃｃ ｅ ， ｃ ２ ｅ， Ｃ Ｄｅ ２ Ｄ ｅ ｃ ＤＥｅ ｎ ＤＥｅ） ｎｄ ｒ ｔｃ ｌ ｃ ｅ ｆ ｏ ａ ｄ Ｃｃ ａ ｅ ｉｕ ｏ ｙｔ ｒ ｍ ａ ｄｉｉ ｎａ ｅ ｄ ｔｏ １ｔ ｎ ｕ ｅ ａ ｅ ｎｄｉｉ ｎｒ ｌ ｔｄ ｉ ｖｄｕａｓ ｗ ｉｈ ｄ ｆｅ ｅ ｔＲ ｈ ｐｈｅ ｏｔ ｐｅ （ ＤＥｅ， ｌ ｔ ｉｆ ｒ ｎ ｎ ｙ ｓ ３ Ｃｃ ２ ＣＣＤＥｅ， ２ ＣＣＤ ｅ ２ ｅ． Ｃｃ ｅ ｎ １ Ｄ ｅａ ｄ
细胞 中 除 网状 红 细胞 外 皆不 存在 Ｒｈ Ｄ ｍＲＮ Ｋ５ ２具 有 一 个 正 常 的 ＲＨＤ 基 因 转 录 本 ， 不 同 Ａ， ６ 而
表 型 个 体 的 网织 红 细胞 具 有 复 杂 的 Ｒ Ｄ ｃ ＮＡ 形 式 ， 的 缺 少 ＲＨＤ 基 因 的 外 显 子 ７ 有 的缺 ｈ Ｄ 有 ， 少 外 显 子 ７ 正 常形 式 的 Ｒ Ｄ ｍＲ ． ～ ～９ 但 ｈ ＮＡ 由此 得 出 结 论 ， 选 择 性 剪 切 使 ＲＨＤ基 因 的 产 生 多种 形 式 的 转 录 子 ， 这 些 不 同形 式 的 转 录 子 仅 来 自红 系 的 血 细 但
RNA的选择性剪切
不同分化状态的细胞可能会表现出不同的选择性剪切模式。
细胞刺激状态
某些刺激因素，如激素、生长因子等，可能会影响选择性剪切。
04 rna选择性剪切的功能和 作用
产生不同的蛋白质产物
不同的剪切方式可以产生不同的 mRNA，进而翻译成具有不同功能或 性质的蛋白质，增加了蛋白质的多样 性。
通过选择性剪切，某些基因可以产生 多种不同的蛋白质，以应对不同的生 理或环境条件。
在基因治疗和基因编辑中的应用
基因治疗策略优化
选择性剪切的深入研究有助于优化基因治疗 策略，提高基因治疗的针对性和有效性。
基因编辑精准修复
通过选择性剪切的调控，有助于实现基因编 辑的精准修复，降低脱靶效应和潜在风险。
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调控基因的表达
rna选择性剪切可以调控基因的表达水平，通过改变mRNA的种类和数量来影响蛋白质的合成。
在某些情况下，选择性剪切可以产生具有不同表达模式的mRNA，从而影响细胞或个体的发育和分化。
参与生物发育和分化
在生物发育过程中，选择性剪 切可以产生具有特定时空表达 模式的mRNA，从而调控发育
03
在选择性剪切过程中，特定的 剪切酶能够识别并结合到特定 的RNA分子位点上，进而进行 切割。
剪切后的RNA结构变化
01
剪切后的RNA结构会发生显著变化，包括长度、序 列和二级结构等方面。
02
剪切酶的切割位点不同会导致RNA片段的长度和序 列发生变化，进而影响其功能和稳定性。
03
剪切后的RNA结构变化还可能影响其与蛋白质的相 互作用，从而影响蛋白质的合成和功能。
过程。
在细胞分化的过程中，选择 性剪切可以产生具有特定功 能的蛋白质，从而影响细胞
选择性剪接
基因密码子偏好性
26
1.研究蛋白质结 构功能中的作用
2.在表达外源基 因方面的作用
3.在生物信息学 研究中的作用
27
基因密码子偏好性: CodonW http://mobyle.pasteur.fr/cgi-bin/portal.py?form=codonw
粘帖目的序列
密码子表的选择 如需计算FOP/CBI 选择相应物种 如需计算CAI选择 相应物种
• 2 Spidey的同源序列文件保存在 c:\zcni\shixi2文件下，名字为Spidey.txt， 使用写字板打开查看。
41
选择性剪接（Alternative splicing）分析
选择性剪接是调控基因表达的重要机制 了解不同物种、细胞、发育阶段、环境压力下基因 的调控表达机制
42
选择性剪接的类型
恒定外显子
内含子保留 5’端选择性剪接位点 3’端选择性剪接位点 外显子遗漏 互斥外显子
可变外显子
43
查询选择性剪接相关的网站
从已知基因的功能推测剪接机制
moter
CpGi130 /CpG130.do web
CpGproD
http://pbil.univlyon1.fr/software/cpgprod_query.html
web
15
CpG岛的预测：CpGPlot
/emboss/cpgplot/index.html
预测结果的氨基酸序列
10
GenomeScan输出结果：图形
11
课堂练习
• 1使用GENSCAN预测序列中可能的ORF。 • 2使用GENOMESCAN预测序列中可能的
ORF。
• 练习用的序列文件在c:\zcni\shixi2文件下， 名字为clone.fasta，使用写字板打开查看。
word2010教案(全)精编版
3.2.2设置段落缩进
3.2.3设置段落间距和行距
3.2.4设置换行和分页
3.2.5设置制表符
3.3格式刷的应用（15分钟）
【重点与难点】
1、重点：
字体格式的设置、段落格式的设置（缩进、换行与分页）、制表符的灵活使用、格式刷的应用。
2、难点：
（1）几种段落缩进的区别与联系
逆序打印功能可以帮助你解决这个问题。
【Word选项】【高级】【逆序打印页面】选项
图14“逆序打印”设置
【提示】逆序打印之后影响实际打印输入的效果，而打印预览仍然是以正常顺序显示预览效果。
2、文件内容先知晓
3、预览效果还省墨水
【Word选项】【高级】【使用草稿品质】
（5）窗口操作
同时编辑一个文档的多个部分
综合案例
统一格式办公文档模板的制作
【案例简介】
现在，大多数公司为了提升自己企业的整体形象，都要求职员在制作办公文档时加上自己的企业Logo。同时，在文件的结尾还需要加上公司联系方式等等信息。
但好多朋友都感到每次这样操作总会比较麻烦。其实，借用Word 2003所提供的模块功能，我们就能够在办公时既满足公司的要求，又大大降低自己的工作压力了
3、图片格式相互转
这一功能相信我不说你也应该知道它的用法了。将需要转变格式的图片在WORD中插入(如BMP图片)，选中并剪切，单击“选择性粘贴”命令，选择一种需要转变格式，单击确定即可，以后不用再去借助专门的转换软件了吧！
当然，“选择性粘贴”的功能还不止于此，例如可在粘贴的同时选择粘贴为超级链接，还可以将要粘贴的文本选择以“无格式文本”、“带格式文本(RTF)”、“无格式的UNICODE文本”等方式粘贴，因为操作步骤大同小异，所以在此略过不提。
RNA的选择性剪切
GT GT
AG
GT AG
5’
Exon
Intron
Exon Intron
Exon
3’
GT
GT
AG
GT AG
5’ Exon GT
Intron
Exon
3’
AG
GT AG
5’
Exon
GT
GT
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
Intron
Exon
3’
AG
GT AG
RNA的选择性剪切
三、选择生剪接的功能和生物学意义 1. 选择性剪接是在RNA水平调控基因表达的 机制之一。 2. 选择性剪接使生物表型具有多样性与复杂 性。
在很多情况下，有内含子的基因首先转录成 RNA 前体，之后内含子被去除，外显子被拼接 到一起。成熟的mRNA只含有外显子序列。 我 们把内含子的删除过程称为RNA的剪接
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
通过对mRNA序列与结构基因核苷酸序列的比较，我们可以确定外显子 与内含子的接合点。发现，在一个内含子的两端并不存在广泛的相似性或 互补性。然而，接点还是具有很好的保守性，尽管只是短短的一致序列。
RNA的选择性剪切
二 单个基因选择性剪接的方式
1. 内含子的保留； 2. 可变外显子的保留或切除； 3. 3’和5’剪接位点的转移（shift）导致外 显子的增长或缩短。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
RNA的选择性剪切
5’ Exon
Intron
pre-mRENxAon Intron
Exon
3’
选择性剪切不仅仅是mRNA剪去内 含子的过程，还包括不同外显子之间 的组合过程
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
选择性剪切(AS)在高等植物应对非生物逆境的调控
调 控 的原 理 。
关键词 ： 选择性剪切 （ Ａ Ｓ ） ； 生物胁迫逆境 ； 非生物胁迫逆境 ； 表观遗传 学
中图分类号 ： Ｑ ５ ０ ７ ； Ｑ ７ ５ 文献标识码： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ８— ０ ２ １ Ｘ（ ２ ０ １ ６） ２ ｌ一 ０ ０ ７ ９— ０ ２
摘要 ： 选择性剪切（ ａ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｖ ｃ ｓ ｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｎ ｇ ， Ａ Ｓ ） 在高等植物中是伴随着转录而进行 的过程 。近年来的研究表明该 方式广 泛的参与了高等植物
对非生物胁迫逆境的转录调控过程 中， 为植物提供 了一条迅速应 对环境变化 的及时有效 的调控方案。本文综述 了 Ａ ｓ 的调控原理 ， 作用
２ ． Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｌ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ １ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ， Ａ ｌ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｎ ｇ（ Ａ Ｓ ）ｔ ｅ ｎ ｄ ｓ ｔ ｏ ｈ ａ ｐ ｐ ｅ ｎ ｅ ｄ ｅ ｏ— ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｃ ｉ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｌ ｙ ．Ｉ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ，ｍ ｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍ ｏ ｒ ｅ
选择性剪接中的剪接模式
选择性剪接中的剪接模式有几种不同的剪接模式（见图1-1）［1，6］.最常见的模式是在成熟的mRNA中跳过外显子，使其包括或者剔除盒式外显子（也称为跳过的外显子）。
跳过外显子的一个著名的例子是果蝇性别致死的基因(SXL),这是一个由性别决定的转变。
跳过SXL基因的第3外显子，可以保持雌性的分化。
SXL的第3外显子包含一个早提前的终止密码子，这个外显子的存在合成出截短的、也有可能是非功能的蛋白质[7，8］.另一个剪接模式是外显子互斥，这使得两个相邻外显子中,仅有一个出现在最终产物中.人类成纤维细胞生长因子受体二号（FGFR—2）基因含有外显子IIIB和IIIC，这两者是互斥的。
从外显子IIIB得到的的基因产物,具有比纤维细胞生长因子低得多的聚合吸引力[9].不仅可以作用于整个外显子，不同的剪接方式也可以只剪接外显子的某一部分。
5’或3’选择性剪接位点的选择，通过加上、或者不加上与外显子侧面相连的支链而生成,从而造成多样性。
果蝇无子（FRU）和双性别（DSX）基因包含了雌性特有的选择性剪接位点，前者在5‘端，而后者在3'端.由于选择性剪接位点的不同,造成支链的细小差异[10，11］。
选择性剪接可发生在转录体的任意一端。
选择性终止外显子不仅改变最后一个外显子的包含性，而且还影响聚腺苷酸化位点的选择。
在许多情况下，它可以在最后的外显子中生成提前的终止密码子，并且生成功能性截短的多肽或者产生无意义介导衰变(NMD,即，由于终止密码子位于最后外显子与外显子的结点上游超过50—55碱基对处，从而造成的mRNA的降解）［2，12，13］。
钙调节激素(降钙素）基因包括6个外显子。
成熟的的降钙素转录体包括前四个外显子，并使用位于第4外显子上的多聚腺苷酸化位点，从而生成甲状腺C细胞中超过98%的基因产物。
同时，在大脑和周围神经系统中，通过将前三个、第五和第六个外显子编码成降钙素相关肽的前体，并利用下游的腺苷酸化位点（CGRP），从而产生差异[14，15］.同样，选择性启动子的使用使得可以选择不同的转录启动子，这样通常会影响到第一个外显子。
4-选择性剪切
分子机制研究套路（四）选择性剪切课题：激酶A通过RNA结合蛋白B影响C的选择性剪切1．概念介绍：真核生物结构基因的DNA序列由编码序列和非编码序列两部分组成，编码序列是不连续的，被非编码序列分割开来，成为断裂基因(Split gene)。
在结构基因中，编码序列称为外显子(Exon)，是表达多肤链序列，非编码序列称为内含子(Intron)，是不表达多肤链序列，又称插入序列。
真核生物DNA转录为前mKNA(Pre-mRNA)后经过mRNA的剪切，切去内含子，将有编码意义的外显子连接起来，转变为成熟mRNA。
真核基因转录产生的mRNA前体，在细胞分化、发育阶段和生理状态下，可按不同的方式剪切产生出两种或者更多种mRNA，进而翻译出两种或多种蛋白质，此过程为选择性剪切或称可变剪切(Altemative Splicing)。
选择性剪接的形式多样,最常见的主要是以下几种：1)外显子跳过，从而导致外显子保留或者不保留在成熟的mRNA中；2)外显子具有多个5’或者3’剪接位点，以此可能产生多种选择性剪切异构体；3)单个或者多个选择性剪接外显子可以位于组成型外显子(constitutive exon)中,以便选择性外显子可以有选择的保留或者不保留于成熟的mRNA中；4)内含子不剪切，内含子可以选择性保留在成熟mRNA中以便被翻译出来。
mRNA这种选择性剪切是少量基因产生大量mRNA和蛋白质的重要机制，也使得机体仅少量基因就能对千变万化的复杂的生物性状进行调控成为可能。
mRNA这种选择性剪切对扩充生物细胞遗传信息和增强生物细胞功能有着重要作用，并且大量研究证实，选择性剪切对基因表达的调节作用，在干细胞分化过程以及肿瘤的发生、发展过程中均发挥重要作用。
2．示意图：图1：选择性剪切示意图Pre-mRNA Altemative Splicing mRNA isoforms图2：选择性剪切四种模式3．研究思路：假设激酶A在很多肿瘤中高表达或异常激活，C具有2种剪切体C-1和C-2，且二者在肿瘤中发挥截然相反的作用，C-1促癌，C-2抑癌。
01-博士研究生课-高级生物化学与分子生物学-专题-mRNA分子的选择性剪接-黄东阳
• 5’ cap：7-甲基鸟苷（7-methyl- guanosine）
以少见的5’，5’-3磷酸的结合形式 被连接在真 核mRNA的5’末端。5’cap相邻的第一、第二个 核苷酸核糖的2位羟基也常常甲级化。加帽发 生在mRNA分子的前20-30碱基合成后。 5’ • 3’end：真核mRNA的3’noncoding end sequence（extra RNA)在切断信号 （AUUAAA/AAUAAA）下游10-30个碱基处被 切断，80-250个腺嘌呤核苷酸残基（A）被附 加产生多聚A的尾端。剪接可发生在这一过程 的前或后。也就是说mRNA原始转录本包括 5’cap但可不包括3’Poly A 尾。
• 剪接体内含子在5’和3’末端一般分别含有双核苷 酸序列GU和AG，以决定内含子的剪接位点。 整个底物分子内含子中含有三个保守序列：（1） 5’端起始序列（GUAAGU),称为5’端剪接点，也 称剪接供体（splice donor);（2）内含子3’端末 尾序列：由(Py)nNPyAG组成，Py指嘧啶，n约 为10（这一段嘧啶称为嘧啶束 pyrimidine tract），N为任意碱基，3’端剪接点也称剪接受 体（splice acceptor);（3）在3’端序列的上游 18-40个核苷酸处也有一个保守的A，称为分支 点（branch point),酵母细胞是由UACUAAC组 成，保守性极强，哺乳动物分支点序列 （branch sequence) 保守性较差。 • U1 snRNA含有与核内mRNA内含子的5’剪接位 点互补配对序列, U1 snRNP与原始转录本的这 一区域结合。
RNA选择性剪切的分子机制研究
RNA选择性剪切的分子机制研究RNA选择性剪切是一种重要的调控基因表达的机制。
RNA分子在剪切过程中，包括预-mRNA剪切和其他种类的RNA剪切，会产生多种不同的mRNA形态，其选择性剪切的程度和模式对基因表达水平和多样性起到至关重要的调控作用。
RNA选择性剪切的分子机制一直是研究的热点之一，对于进一步揭示RNA的功能和了解基因调控有着重要的意义。
一、RNA选择性剪切的机制RNA选择性剪切是一种调控基因表达的重要机制，其过程涉及多种细胞因子、调控因子以及剪切酶等分子的介入。
其中，剪切酶作为RNA选择性剪切的关键分子，最主要的功能是识别和剪切RNA分子上的特定位点，从而影响剪切后的RNA 产物。
RNA分子的选择性剪切主要受到了调控剪切因子的影响，这些因子包括SR家族的蛋白质，hnRNP家族的RNA结合蛋白和其他调控因子。
这些因子的功能主要是通过调控剪切酶的活性和特异性来控制RNA的剪切过程。
通过剪切选择，不同的剪切产物可在不同的组织，不同的发育阶段，或不同的环境条件下表达不同的调节元件，并进而影响基因表达的选择性和多样性。
二、在RNA选择性剪切的分子机制研究中，科学家们主要从以下几个方面展开了研究。
1. 剪切位点的识别和特异性剪切酶在选择性剪切的过程中，需要识别和特定的RNA序列，并将其剪切成不同的产物。
在剪切位点的识别和特异性方面，一些相关的因子也将被介绍。
调控剪切因子的联结可以在RNA上识别剪切位点，调节剪切位点的特异性和剪接速率，以及维持经周转的内含子在预mRNA中的约束。
此外，在预-mRNA的初步酯化中，mRNA结合蛋白的联结还被证明能够调控剪接的特异性。
2. 调节剪切因子的调节多种RNA结合蛋白和蛋白激酶可以对剪切酶的活性和特异性进行调节，从而影响RNA选择性剪切的程度和模式。
SR蛋白质家族作为一类细胞 RNA结合蛋白家族，主要参与到RNA选择性剪切的调节中。
这些蛋白在组织特异性和发育阶段特异性的剪接中起着至关重要的作用。
VEGF选择性剪切的调控及其生物学意义
Ｖ ＧＦ选 择 性 剪 切 的 调 控 及 其 Ｅ 生物 学 意 义 冰
郭泽武 秦君 芳 倪 虹
（ 南开大学医学院 ， 天津 ３０ ７ ） ０ ０ １
摘 要 血管 生成 是生 物体 生长发 育 的一种 生理 学 过程 ， 它可 以促进 机 体 中的血 液供 应 量 增加 。 它
ＶＧ Ｅ Ｆ选择 性 剪 切 的 调 控 由两 条 通 路 组 成 ： 即
Ｖ Ｇ Ｅ Ｆ家族 的选 择 性 剪 切 主 要 使 用 盒 式 外 显 子 、 ５ 选 择性 剪切 位点 、 择 性剪 切 位 点 等 三种 剪 切 方 ３选
式 ］ Ｅ ＦＡ ｍＲ Ａ选择 性剪 切 产生 两 种蛋 白质 。Ｖ Ｇ Ｎ
管 生成 的功 能 。 如在 肿 瘤 等 组 织 环境 中 ， Ｅ Ｆ促 ＶＧ 进血 管生成 ， 在表 皮 组 织 和 晶状 体 组 织等 组 织 环 而
境 中 ， Ｅ Ｆ抑 制 血 管 生成 。 目前 已知 ， Ｅ Ｆ对 血 ＶＧ ＶＧ
切位 点 决 定 的。 Ｖ Ｇ ｘｘ家 族 内 异 形 体 和 Ｖ Ｇ Ｅ Ｆｘ Ｅ．
ｎ ｕｏ ｉｎ２ 。在 Ｖ Ｇ — Ｖ Ｇ — ＰＧ ｅ ｒｐｌ 一 ） ｉ Ｅ ＦＡ、 Ｅ ＦＢ、 Ｉ Ｆ中 ， Ｒ Ａ ｍ Ｎ
构体 。
二、Ｅ Ｖ ＧＦ选 择性 剪切 的调控 通路
前 体剪 切方 式 的不 同形成 多种异 构体 ¨ 。
Ｖ Ｇ— Ｅ Ｆ Ａ由 ８个 外 显 子 和 ７个 内 含 子 组 成 。
关 键词 血 管 生成 ； 促血 管 内皮细 胞 生成 因子 ； 抗血 管 内皮细胞 生成 因子 ； 症 治疗 癌 中图分 类号 Ｒ ３ ． ； ７０５ ３ １ ７ ０ １ Ｒ ３ ． ；Ｒ ３ 外显 子 ８的选 择 性 剪 接 将 Ｖ Ｇ ． ｘｘ的 Ｃ Ｋ Ｒ Ｅ ＦＡ ｘ ＤＰＲ
四类内含子的剪接机制
四类内含子的剪接机制
1. 选择性内含子的剪接机制：在某些基因组中，存在多个内含子，但只有部分内含子会被剪接出来。
这种剪接机制被称为选择性内含子的剪接。
它可以使得同一个前体mRNA在不同组
织或发育阶段中产生不同的成熟mRNA产物，从而调控基因
表达。
2. 可变剪接（alternative splicing）：可变剪接是一种特殊的内
含子剪接机制，它可以产生多个不同的mRNA转录本，从而
使一个基因编码多种不同的蛋白质。
可变剪接在真核生物中普遍存在，可以增加基因的功能多样性。
3. 保留内含子（retained intron）的剪接机制：保留内含子是指
在剪接过程中，部分内含子没有被剪接出来，而是保留在mRNA转录本中。
这种剪接机制在某些情况下可以改变
mRNA的稳定性和翻译效率，从而影响蛋白质的表达。
4. 互配身份子（exonic splicing enhancer，ESE）和互配抑制子（exonic splicing silencer，ESS）的剪接机制：互配身份子和
互配抑制子是一类特殊的DNA序列，它们可以通过与剪接因
子结合来调控内含子的剪接。
互配身份子可以促进内含子剪接，而互配抑制子则可以抑制内含子的剪接。
这种剪接机制可以调控基因的剪接选择性。
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分子机制研究套路（四）
选择性剪切
课题：激酶A通过RNA结合蛋白B影响C的选择性剪切
1．概念介绍：
真核生物结构基因的DNA序列由编码序列和非编码序列两部分组成，编码序列是不连续的，被非编码序列分割开来，成为断裂基因(Split gene)。
在结构基因中，编码序列称为外显子(Exon)，是表达多肤链序列，非编码序列称为内含子(Intron)，是不表达多肤链序列，又称插入序列。
真核生物DNA转录为前mKNA(Pre-mRNA)后经过mRNA的剪切，切去内含子，将有编码意义的外显子连接起来，转变为成熟mRNA。
真核基因转录产生的mRNA前体，在细胞分化、发育阶段和生理状态下，可按不同的方式剪切产生出两种或者更多种mRNA，进而翻译出两种或多种蛋白质，此过程为选择性剪切或称可变剪切(Altemative Splicing)。
选择性剪接的形式多样,最常见的主要是以下几种：1)外显子跳过，从而导致外显子保留或者不保留在成熟的mRNA中；2)外显子具有多个5’或者3’剪接位点，以此可能产生多种选择性剪切异构体；3)单个或者多个选择性剪接外显子可以位于组成型外显子(constitutive exon)中,以便选择性外显子可以有选择的保留或者不保留于成熟的mRNA中；4)内含子不剪切，内含子可以选择性保留在成熟mRNA中以便被翻译出来。
mRNA这种选择性剪切是少量基因产生大量mRNA和蛋白质的重要机制，也使得机体仅少量基因就能对千变万化的复杂的生物性状进行调控成为可能。
mRNA这种选择性剪切对扩充生物细胞遗传信息和增强生物细胞功能有着重要作用，并且大量研究证实，选择性剪切对基因表达的调节作用，在干细胞分化过程以及肿瘤的发生、发展过程中均发挥重要作用。
2．示意图：
图1：选择性剪切示意图
Pre-mRNA Altemative Splicing mRNA isoforms
图2：选择性剪切四种模式
3．研究思路：
假设激酶A在很多肿瘤中高表达或异常激活，C具有2种剪切体C-1和C-2，且二者在肿瘤中发挥截然相反的作用，C-1促癌，C-2抑癌。
肿瘤中C-1高表达，C-2低表达。
3.1 激酶A参与调控C选择性剪切方式 (3)
3.2激酶A可调控下游RNA结合蛋白B (4)
3.2.1激酶A的活性与RNA结合蛋白B表达水平相关 (4)
3.2.2免疫共沉淀检测激酶A与RNA结合蛋白B是否结合 (4)
3.2.3KD-激酶A使RNA结合蛋白B表达下调 (4)
3.3RNA结合蛋白B参与C选择性剪切的实验研究 (4)
3.3.1 RNA结合蛋白B可与C结合 (4)
3.3.2 KD-激酶A对RNA结合蛋白B与C结合能力的影响 (4)
3.3.3RNA结合蛋白B对C选择性剪切的影响 (5)
3.1 激酶A参与调控C选择性剪切方式
为研究激酶A是否影响C的选择性剪切方式，我们引入了KD-激酶A(Kinase-Dead，激酶活性缺失)腺病毒载体系统，抑制野生型激酶A的活性。
KD-激酶A腺病毒具有以下几个特点：具有野生型激酶A的结构，却没有野生型激酶A的活性，因此可以竞争性抑制细胞中正常激酶A的功能。
该重组腺病毒中携带GFP(green fluorescent protein，绿色荧光蛋白)，可对病毒转染过程进行追踪，并对感染的效率进行观察。
通过RT-PCR的方式证实激酶A激酶活性在基因C选择性剪切中的作用。
运用设计在C基因两种剪切体C-1/C-2选择性剪切位点前后的引物，RT-PCR对cell-1细胞中C的不同剪切体进行检测.
结果显示：抑制激酶A活性可诱导Cell-1细胞C基因选择性剪切方式改变。
在转染KD-激酶A以后，C两种剪切体中抑癌的C-2明显增加，而促癌的C-1明显降低，C-2/C-1比例明显升高，提示抑制激酶A活性可影响C选择性剪切方式，从而改变两种剪切体的比例，促进癌症的发生。
注释：如果有激酶A特异性的小分子抑制剂，可以引入该部分实验中。
对于暂无抑制剂的激酶活性研究，KD-激酶的引入是一个重要的手段。
3.2激酶A可调控下游RNA结合蛋白B
目前研究认为激酶A并不能直接参与RNA剪切的调控，根据对激酶A激酶结构的分析，我们推测某些下游的RNA结合蛋白可能与激酶A结合，受到激酶A的调控，在转录后水平发挥选择性剪切的作用。
3.2.1激酶A的活性与RNA结合蛋白B表达水平相关
为了明确激酶A与哪些RNA结合蛋白相互作用并参与C基因的选择性剪切，通过聚丙酰胺二维凝胶电泳这一蛋白质组学的检测方法，寻找与激酶A活性相关的下游靶蛋白。
经过质谱分析，与对照组相比，转染KD-激酶A以后Cell-1细胞中出现＿个差异点蛋白，其中RNA结合蛋白B的表达水平明显下调。
该结果提示：激酶A的活性与RNA结合蛋白B表达水平密切相关。
3.2.2免疫共沉淀检测激酶A与RNA结合蛋白B是否结合
免疫共沉淀结果表明，激酶A能够与RNA结合蛋白B结合，而阴性对照(IgG)则无法捕获相应的蛋白，说明激酶A可能通过结合其下游的RNA结合蛋白B对靶基因起调控作用。
3.2.3KD-激酶A使RNA结合蛋白B表达下调
通过Western Blot对转染KD-激酶A前后的Cell-1细胞中RNA结合蛋白B表达水平进行了检测，结果显示抑制激酶A活性以后，RNA结合蛋白B表达明显下降，该结果进一步证实激酶A与RNA结合蛋白B表达水平之间有密切联系，与2D-PAGE结论一致。
3.3RNA结合蛋白B参与C选择性剪切的实验研究
3.3.1 RNA结合蛋白B可与C结合
RNA-免疫共沉淀(RNA-IP)检测结果表明RNA结合蛋白B可以与C结合。
3.3.2 KD-激酶A对RNA结合蛋白B与C结合能力的影响
Cell-1细胞转染KD-激酶A以后，RNA结合蛋白B与C的结合水平降低，说明抑制激酶A
的活性，可能通过影响RNA结合蛋白B的结合水平从而参与C的选择性剪切。
3.3.3RNA结合蛋白B对C选择性剪切的影响
用Ad-RNA结合蛋白B和Ad-RNA结合蛋白B RNAi的重组腺病毒载体感染Cell-1细胞，24小时后荧光显微镜下观察，感染效率达到几乎100%，Western Blot证实转染有效。
与未转染和转染空载体组相比，转染KD-激酶A组和转染Ad-RNA结合蛋白B RNAi组的Cell-1细胞中C-2/C-1比例明显增加；转染Ad-RNA结合蛋白B组的Cell-1细胞中C-2/C-1比例明显下降。
而当KD-激酶A与RNA结合蛋白B过表达腺病毒共转染Cell-1细胞后，C-2/C-1比例仍高于正常对照组，但不及KD-激酶A组，该结果说明，受到激酶A活性调控而导致的RNA结合蛋白B表达水平改变可以影响C基因选择性剪切的方式，在Cell-1细胞中，RNA结合蛋白B的过表达在抑制C-2的同时，增加了C-1的表达，而且它的过表达可以拯救由转染KD-激酶A引起的C-2/C-1比例升高。
4．应用案例：
1.Chen ZY, Cai L, Zhu J, Chen M, Chen J, Li ZH, Liu XD, Wang SG, Bie P, Jiang P et al: Fyn requires
HnRNPA2B1 and Sam68 to synergistically regulate apoptosis in pancreatic cancer.
Carcinogenesis 2011, 32(10):1419-1426.。