第三讲RNA转录后的加工1
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➢不均一核RNA(heterogeneous nuclear, hnRNA) ：mRNA 的初始转录产物比成熟的 mRNA平均长度长，非常不稳定，序列的复 杂程度也非常高，称为不均一核RNA。
二、真核生物RNA修饰加工的主要方式：
pre-RNA
capping tailing splicing methylation editing
m7Gppp 鸟甘酸转移酶
mRNA capping proceeding
● After 30 ±Nt transcripted, pre-RNA capping start
5’ pppXpY---------------------(30 Nt)-3’ (pre--RNA)
pi
Nt-phosphohydrolase
第三讲 真核生物RNA转录 后的加工修饰
主要内容：
一、和RNA加工修饰有关的概念： 二、真核生物RNA修饰加工的过程： 三、原核生物与真核生物mRNA的特征 比较： 四、RNA合成与DNA合成异同点：
一、和RNA加工修饰有关的概念：
➢真核生物中都存在割裂基因(Interrupted genes)： 即基因是由内含子和外显子相间排列的。
Rabbit β- globin mRNA 5’-------UGGCUAAUAAA-----------poly(A) 3’ -20
Man α- globin mRNA 5’-------CUUUGAAUAAA------------poly(A) 3’ -20
Man β- globin mRNA 5’-------UGCCUAAUAAA------------poly(A) 3’ -20
在有些真核生 物中，当前二 位是腺嘌呤， 且2‘羟基被甲 基化后，其第 二位氨基酸的 第六位的氨基 也可以被甲基 化；
帽子结构功能： ①能被核糖体小亚基识别，促使mRNA和核糖
体的结合，提高翻译效率； ②m7Gppp结构能有效地封闭mRNA 5’末端，以
保护mRNA免受5’核酸外切酶的降解，增强mRNA的 稳定。
（一）、 pre-RNA capping
帽子定义：mRNA 5’端的第一个核苷酸总是7-甲基 鸟苷三磷酸（m7Gppp）。mRNA5’端的这种结构称 为帽子（cap）
Cap-0
m7GpppXpYp------- (共有)
Cap-1
m7GpppXmpYp-------
Cap-2
m7GpppXmpYmp-------
PABP (poly(A) Binding Protein) ：Promotion poly(A) elongation
➢只有RABP结合到寡聚A上，PAP才能将PolyA尾巴延 伸到200个碱基的长度。
切割复合体的组 装
内切酶进行切割
polyA聚合酶合 成短的多聚A
在PABP结合到短 的多聚A后，聚合
（二）、 pre-RNA tailing
1、识别信号：
在poly(A)添加位点的上游11-30个核苷酸区域内存在一段 AAUAAA 序列。是poly(A)添加信号。
Rabbit α- globin mRNA 5’-------CUUUGAAUAAA-----------poly(A) 3’ -20
CPSF (cleavage and poly(A) specific factor) ：识别AAUAAA序 列并指导其他因子活性的发生。
CSF (cleavage stimulation factor)：结合到切割识别位点下 游的富含G-U 的序列上，并且导致CPSF与AAUAAA 强烈结合。
内切酶：(由CFI和CFII构成)，功能是对RNA进行切割。 PAP (poly(A) polymerase)：在ployA添加位点添加A；
mature RNA
生物学意义;
l interrupted gene (interrupted RNA)
move introns as template (stop codon) (protein translation)
● prevent pre-RNA from digested by RNase
ppXpY-----
百度文库
GTP ppi
RNA guanylyl transferase
GpppXpYp-----------
SAM
RNA G-7-methyl transferase
SAH m7GpppXpYp---------------- -(with Cap-0)
m7GpppXpYp----------------
SAM
2’-O-methyl transferase
SAH
m7GpppXmpYp--------------- (with Cap-1)
SAM SAH
2’-O-methyl transferase
m7GpppXmpYmp--------------- (with Cap-2)
SAM; S - Adenosyl - L – methionine（腺苷甲硫氨酸） SAH; S - Adenosyl - L – homocysteine（腺苷高半胱氨酸）
2、mRNA 3’端的加尾时间：
➢转录过程中暴露 出AAUAAA信号 后，核酸酶在该信 号下游约11－30个 碱基处进行切割。
➢polyA的长度一 般是50－200个碱 基左右。
3、添加过程：
核酸内切酶
•切割复合体： CSF CPSF
5’ m7G---------------------AAUAAA-P-A--P---C--S--F-GUGUGU------- 3’
酶继续添加A
4、mRNA poly(A)尾功能：
A、防止mRNA降解，大大提高了mRNA在 细胞质中的稳定性。
•在低等真核生物的基因中割裂基因仅占很小的一 部分，但是在高等真核生物基因组中绝大部分都是 割裂基因。
•内含子的数目和长度不同使基因间长度差别很大。 在一个典型的哺乳动物基因中约有7~8个外显子， 分布在16 kb 左右的范围内。
•外显子较短(100~200bp)，内含子较长(1 kb)。
➢剪接(RNA splicing)：内含子的去除和外显 子的连接过程就称为剪接或称为RNA 剪接。
二、真核生物RNA修饰加工的主要方式：
pre-RNA
capping tailing splicing methylation editing
m7Gppp 鸟甘酸转移酶
mRNA capping proceeding
● After 30 ±Nt transcripted, pre-RNA capping start
5’ pppXpY---------------------(30 Nt)-3’ (pre--RNA)
pi
Nt-phosphohydrolase
第三讲 真核生物RNA转录 后的加工修饰
主要内容：
一、和RNA加工修饰有关的概念： 二、真核生物RNA修饰加工的过程： 三、原核生物与真核生物mRNA的特征 比较： 四、RNA合成与DNA合成异同点：
一、和RNA加工修饰有关的概念：
➢真核生物中都存在割裂基因(Interrupted genes)： 即基因是由内含子和外显子相间排列的。
Rabbit β- globin mRNA 5’-------UGGCUAAUAAA-----------poly(A) 3’ -20
Man α- globin mRNA 5’-------CUUUGAAUAAA------------poly(A) 3’ -20
Man β- globin mRNA 5’-------UGCCUAAUAAA------------poly(A) 3’ -20
在有些真核生 物中，当前二 位是腺嘌呤， 且2‘羟基被甲 基化后，其第 二位氨基酸的 第六位的氨基 也可以被甲基 化；
帽子结构功能： ①能被核糖体小亚基识别，促使mRNA和核糖
体的结合，提高翻译效率； ②m7Gppp结构能有效地封闭mRNA 5’末端，以
保护mRNA免受5’核酸外切酶的降解，增强mRNA的 稳定。
（一）、 pre-RNA capping
帽子定义：mRNA 5’端的第一个核苷酸总是7-甲基 鸟苷三磷酸（m7Gppp）。mRNA5’端的这种结构称 为帽子（cap）
Cap-0
m7GpppXpYp------- (共有)
Cap-1
m7GpppXmpYp-------
Cap-2
m7GpppXmpYmp-------
PABP (poly(A) Binding Protein) ：Promotion poly(A) elongation
➢只有RABP结合到寡聚A上，PAP才能将PolyA尾巴延 伸到200个碱基的长度。
切割复合体的组 装
内切酶进行切割
polyA聚合酶合 成短的多聚A
在PABP结合到短 的多聚A后，聚合
（二）、 pre-RNA tailing
1、识别信号：
在poly(A)添加位点的上游11-30个核苷酸区域内存在一段 AAUAAA 序列。是poly(A)添加信号。
Rabbit α- globin mRNA 5’-------CUUUGAAUAAA-----------poly(A) 3’ -20
CPSF (cleavage and poly(A) specific factor) ：识别AAUAAA序 列并指导其他因子活性的发生。
CSF (cleavage stimulation factor)：结合到切割识别位点下 游的富含G-U 的序列上，并且导致CPSF与AAUAAA 强烈结合。
内切酶：(由CFI和CFII构成)，功能是对RNA进行切割。 PAP (poly(A) polymerase)：在ployA添加位点添加A；
mature RNA
生物学意义;
l interrupted gene (interrupted RNA)
move introns as template (stop codon) (protein translation)
● prevent pre-RNA from digested by RNase
ppXpY-----
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GTP ppi
RNA guanylyl transferase
GpppXpYp-----------
SAM
RNA G-7-methyl transferase
SAH m7GpppXpYp---------------- -(with Cap-0)
m7GpppXpYp----------------
SAM
2’-O-methyl transferase
SAH
m7GpppXmpYp--------------- (with Cap-1)
SAM SAH
2’-O-methyl transferase
m7GpppXmpYmp--------------- (with Cap-2)
SAM; S - Adenosyl - L – methionine（腺苷甲硫氨酸） SAH; S - Adenosyl - L – homocysteine（腺苷高半胱氨酸）
2、mRNA 3’端的加尾时间：
➢转录过程中暴露 出AAUAAA信号 后，核酸酶在该信 号下游约11－30个 碱基处进行切割。
➢polyA的长度一 般是50－200个碱 基左右。
3、添加过程：
核酸内切酶
•切割复合体： CSF CPSF
5’ m7G---------------------AAUAAA-P-A--P---C--S--F-GUGUGU------- 3’
酶继续添加A
4、mRNA poly(A)尾功能：
A、防止mRNA降解，大大提高了mRNA在 细胞质中的稳定性。
•在低等真核生物的基因中割裂基因仅占很小的一 部分，但是在高等真核生物基因组中绝大部分都是 割裂基因。
•内含子的数目和长度不同使基因间长度差别很大。 在一个典型的哺乳动物基因中约有7~8个外显子， 分布在16 kb 左右的范围内。
•外显子较短(100~200bp)，内含子较长(1 kb)。
➢剪接(RNA splicing)：内含子的去除和外显 子的连接过程就称为剪接或称为RNA 剪接。