转录后加工

第五章 RNA 转录后加工
在细胞核内对基因产物(mRNA前体)进行 各种修饰、剪接和编辑，使编码蛋白质 的外显子部分连接成为一个连续的开放 阅读框(open reading frame，ORF)的过 程称为转录后加工．

RNA 转录后加工实验证据
加工后的5′ 端都是单 磷酸， 加工后分子比初始转录物小； tRNA含有特殊的碱基， mRNA有cap,polyA以及内含子剪切等

第一节 mRNA加工的分子机制
转录出来的RNA必须经过加工方能变为成熟的mRNA 原核的mRNA一般不经过加工
P A1 A2 A3 0.3 0.7 1 1.1 1.2 早期转录基因 1 .3 t
RNaseⅢ pppPu premRNA pppPu 前导序列 0.3 0.7 1 1.1/1.2 5 1.3 mRNA
T7噬菌体初始转录产物的加工过程

真核mRNA前体分子的加工
mRNA的前体是分子较大的hnRNA（heterogeneous nuclear RNA，核内不均一RNA）hnRNA与蛋白质结合形成核糖核蛋白 hnRNP), mRNA前体的加工在hnRNP上进行
5’-端帽子结构 (capping) 3’-端接多聚腺苷 (poly(A)) mRNA前体 剪接、 修饰 、编辑

帽子的类型
真核细胞中的hnRNA5’端要连上一个甲基化的鸟 嘌呤，这就是mRNA的5’端帽子 capO： 5’末端鸟苷的第7位上甲基化 cap 1： 5’末端第二个核苷酸的核糖上的2′-0位点上甲 基化 Cap2： 5’末端第三个核苷酸的核糖上2′-0位点甲基化

注意：帽子连接方式 5’--- 5’

帽子结构的功能
有助于mRNA越过核膜 保护5′不被酶降解； 使mRNA能与核糖体小亚基结合； 被蛋白质合成的起始因子所识别，促进 蛋白质合成 帽 子 结 构 对 mRNA 前 体 的 剪 接 是 必 需 的

加尾
有关蛋白因子识别AAUAAA 在加尾信号 AAUAAA下游11－30nt 处剪切RNA 末端腺苷转移酶合成 poly(A)至一定长度

加尾的功能
在mRNA3’端需要加上poly(A)序列的尾巴， 其长度因mRNA种类不同而不同，一般为 200－250个左右的碱基，功能： 协助mRNA由细胞核进入细胞质定位的； 提高mRNA在细胞质中的稳定性。

PolyA的应用
分离纯化 mRNA

RNA编辑
编辑（editing）: 一种与mRNA剪接不同的加工方式，转录后的RNA 在编码区发生碱基的加入，丢失或转换等现象。 现象： 1986.R.Benne在研究锥虫线粒体mRNA转录加 工时发现m RNA的多个编码位置上C→U替换。 意义： 修正 ，扩充遗传信息； 调控翻译。

RNA编辑示意图

gRNA作用机制
gRNA 5’ 锚定在未编辑的pre-mRNA上 gRNA 3’ 端作为编辑过程的模板 编辑过程从3’端向5’端反复进行 几种不同的 gRNAs 可以结合在部分编辑的RNA分子上 RNA editing is most extensive in earliest tyrpanosomes RNA编辑可能是早期RNA世界的“分子化石”

线虫coxII 基因的编辑
转 酯 机 制 示 意 图

腺嘌啉脱氨引起的RNA Editing
腺嘌啉脱氨酶： premRNA:A I Edit位点： 无保守序列 依赖空间结构 配对方式： I（G） C 作用： 改变遗传信息， 调节基因表达

第二节 tRNA的加工
tRNA的加工分成3个阶段 “掐头”，形成5′末端； “去尾”，形成3′-OH末端。 缺-CCA的tRNA要用tRNA核酸转移酶加-CCA。 修饰：形成稀有碱基，如 二氢尿嘧啶，假尿苷（ψ）等

E.coli 的tRNATyr
原核生物tRNA转录单位一般为多基因转录

核心结构内部引导序列