真核生物轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)與加工

關(guān)于真核生物轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)與加工第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五轉(zhuǎn)錄因子與反式作用因子轉(zhuǎn)錄因子與反式作用因子:

調(diào)節(jié)基因表達(dá)的蛋白為轉(zhuǎn)錄因子；它們與特異的順式作用元件相互作用,并激活另一基因的轉(zhuǎn)錄第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五TATATFIIDTFIIATFIIBRNA-polII/TFIIFTFIIEPIC12345轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物結(jié)合順序第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五轉(zhuǎn)錄后的加工原核RNA不需加工，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯真核RNA需要加工rRNAtRNAmRNA5’加帽3’加尾剪接在轉(zhuǎn)錄過程中轉(zhuǎn)錄后進(jìn)行第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五真核生物轉(zhuǎn)錄后的加工意義：轉(zhuǎn)錄生成的前體RNA,無生物學(xué)活性,需加工變?yōu)槌墒臁⒂谢钚缘腞NA加工種類：剪切與剪接、末端添加核苷酸、修飾、RNA編輯第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五

一、mRNA前體的加工

（一）生成特點(diǎn)：原核：mRNA是多順反子(polycistronic),每分子RNA中含幾種蛋白質(zhì)信息，RNA壽命短，轉(zhuǎn)錄沒完時(shí)翻譯即開始

例:乳糖操縱子，含Z,Y,A三個(gè)基因,分別編碼半乳糖苷酶、透過酶及乙?；D(zhuǎn)移酶

第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五真核：單順反子,一個(gè)mRNA僅編碼一種蛋白質(zhì)

外顯子:在真核生物基因中編碼蛋白質(zhì)的序列

內(nèi)含子:非編碼蛋白的序列,因其插于外顯子之間又稱插入序列,居間序列

hnRNA:為mRNA的前體,轉(zhuǎn)錄物中外顯子與內(nèi)含子間隔排列，需經(jīng)剪接加工后生成mRNA第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五（二）mRNA前體加工過程

真核：

5‘末端帽子

部位：核內(nèi)

3‘端多聚A尾部位：核內(nèi),胞質(zhì)有酶也可進(jìn)行

剪接作用

部位：胞核甲基化(甲基化發(fā)生在剪接之前,在非編碼區(qū)分子中含1-2個(gè)m6A)RNA編輯(某些mRNA的核苷酸序列,在生成轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物后還需插入、刪除或取代一些核苷酸殘基,方能生成具有正確翻譯功能的模板,遺傳信息在mRNA水平上的改變過程，稱為RNA編輯)原核：多順反子mRNA在RNaseⅢ作用下轉(zhuǎn)變?yōu)閱为?dú)的順反子第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五5’加帽pi5’pppG…磷酸酶ppi5’pG…pppG5’GpppG…甲基化酶＋CH3mGpppG…OHOH帽1帽0帽2NNNNOH2NCH3+OHHCH2HOPOPOPOPPPN1N2N3OOHOOHOOHOCH3OCH32'OH79H甲基鳥苷5’，5’-三磷酸第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五mRNA5`末端帽子特征的生物學(xué)功能：I:

使mRNA免遭核酸酶的破壞，保持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；II:

利于蛋白質(zhì)起始因子的識(shí)別，從而促進(jìn)翻譯的起始。第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五3’加尾AAUAAAAAAAAAAAA……….加尾AATAAAGTGTGTG-----AAUAAAGUGUGUGAAUAAAGUGUGUG酶切轉(zhuǎn)錄的終止加尾信號(hào)GC豐富序列polyA尾（約20～200個(gè)A）AAAAAA第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五

高等真核生物（不包括酵母）的mRNA的共同特征：poly(A)添加位點(diǎn)上游11-30個(gè)核苷酸區(qū)域內(nèi)存在高度保守的AAUAAA序列。

絕大部分真核生物mRNA3`端含poly(A)尾巴poly(A)尾巴生物學(xué)功能：

I:

保持mRNA的穩(wěn)定性，防止被降解；

II:

與翻譯起始有關(guān)。第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五應(yīng)用一：★Poly(A用來從總RNA中分離mRNA第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五

可設(shè)計(jì)寡聚Oligo(dT)片段合成cDNA應(yīng)用二：mRNA:5`NNNN…..NNNNNNAAA…AA3`

TTT…TT5`

cDNA:3`NNNN…..NNNNNNTTT…TT5`第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五斷裂基因：真核生物的基因由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相隔開但又連續(xù)鑲嵌而成外顯子（exon):基因中出現(xiàn)在mRNA的序列內(nèi)含子（intron）：基因中不出現(xiàn)于mRNA而被剪接掉的序列核內(nèi)不均一RNA（hnRNA）：真核生物中編碼蛋白質(zhì)基因的初級(jí)轉(zhuǎn)錄本，包括5’帽子、3’poly(A)尾、外顯子、內(nèi)含子，經(jīng)剪接加工成為mRNA第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五剪接剪接:在細(xì)胞核內(nèi),hnRNA剪切掉內(nèi)含子,將多個(gè)外顯子連接為成熟mRNA的過程為剪接例:同一轉(zhuǎn)錄本,在不同的組織,因剪接差異產(chǎn)生各自不同的mRNA剪接的本質(zhì)：磷酸酯鍵的轉(zhuǎn)移剪接特點(diǎn)：剪接部位的結(jié)構(gòu)為內(nèi)含子末端的特定序列，分布在內(nèi)含子的三個(gè)部位，5‘端剪切點(diǎn)為GU;3’端剪切點(diǎn)為AG；靠近3‘端含A序列的分支點(diǎn)第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五mRNA的剪接：

hnRNA被剪接體作用，剪除內(nèi)含子、連接外顯子，產(chǎn)生成熟的mRNA的過程第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五外顯子內(nèi)含子DNAmRNA轉(zhuǎn)錄形成套索RNA，外顯子靠近剪接體去除套索RNA，外顯子連接成熟mRNAmRNA的剪接第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五套索結(jié)構(gòu)外顯子外顯子內(nèi)含子內(nèi)含子5’端斷開前一個(gè)外顯子的3’末端攻擊下后個(gè)外顯子的5末端’前后外顯子的連接第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五二、tRNA前體的加工

1、切除多余的核苷酸：RNaseP切除5'端多余的核苷酸；RNaseD切除3'端多余的核苷酸2、剪切內(nèi)含子：核酸內(nèi)切酶切除內(nèi)含子,連接酶進(jìn)行連接3、修飾與3‘末端加-CCA:修飾包括甲基化,脫氨基,還原反應(yīng)等，在核苷酸基轉(zhuǎn)移酶催化下完成3’末端添加CCA第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五tRNA的加工內(nèi)含子編碼區(qū)內(nèi)切核酸酶外切核酸酶PPP53-OH3’DNA內(nèi)含子初級(jí)轉(zhuǎn)錄物3端加CCA-OH3P

除去內(nèi)含子（內(nèi)切酶與連接酶）CCA-OH

3成熟tRNA5CCA-OH內(nèi)含子5’和3’端的酶切3’加上CCA去掉內(nèi)含子特異部位堿基的加工第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五三、rRNA前體的加工

（一）特點(diǎn)：

1、rRNA拷貝多,原核5-10個(gè)拷貝;真核:果蠅260個(gè)拷貝;Hela細(xì)胞1100個(gè)拷貝

2、rRNA基因之間以縱向串聯(lián)的方式重復(fù)排列第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期五（二）加工過程1、剪切作用：需核酸酶參與

2、甲基化修飾：修飾在堿基上

3、自我剪接：一種核酶的作用

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