分子遗传学简介94463

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1、遗传HEREDITAS(Beijing)4(4):42-481982讲座分子遗传学简介吴鹤龄（北京大学生物系）rRNA（核糖体RNA)rRNA与蛋白质组成核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所。每个核糖体由大小两个亚基组成，它们的形状、大小和化学组成是不同的。来源于真核细胞的核糖体是由40S小亚基与60S大亚基组成的，它自身沉降系数为80S。来源于原核细胞的核糖体则是由30S小亚基与50S大亚基组成的，它自身沉降系数为70So核糖体的形状是随溶液中的离子状态而定，特别重要的是镁离子的浓度。若在溶液中除去Mg++，则使核糖体中的大小亚基分离

2、。如若恢复Mg++浓度，则可使分离的大小亚基又聚合成核糖体。如图69所示。图69镁离子对核糖体亚基结构的作用E.coli细胞中核糖体，它的大亚基中含有两类rRNA，一个是23SrRNA，另一个是5SrRNA。小亚图70原核细胞的rRNA前体的加工过程基则只含有一个16SrRNAo织者中的。它们二者之间有一段可转录的间隔序列现在简述一下23SrRNA,16SrRNA和，SrRNA(TS)。于是28SrDNA,18SrDNA以及它们之间的生成和加工过程。的间隔序列连成了一个转录区段［图71(1)]。二个转23SrRNA,16SrRNA和

3、5SrRNA在原核细胞中，录区段之间又有一段非转录的间隔序列（NS)把它们它们的基因都是毗邻连在一起的。当转录时，首先生分开。因此，转录区段加上一个非转录的间隔序列组成的是16SrRNA,23SrRNA和5SrRNA的rRNA前成了一个重复单位。每个核仁组织者中有许多这样重体。它包含了以上三种rRNA。然后，经酶切后，16S复单位成簇地排列在DNA上【图71(2)]0rRNA首先脱离rRNA前体，尔后23SrRNA和5S以核糖体DNA转录区段为模板，由RNA聚合rRNA也断裂开来，形成分离的23SrRNA.,16SrRNA酶I转录成

4、一段很长的rRNA前体，这段rRNA前体和，SrRNAo16SrRNA与蛋白质组成-f30S小亚基。的沉降系数为45S。然后这段45SrRNA前体被酶切除23SrRNA和5SrRNA共同与蛋白质组成了50S大亚掉多余的核昔酸片段，形成41SrRNA前体。41S基（图70)0rRNA前体又被酶切开成为两个部分，一部分为20S真核细咆中核塘体的大亚基中含有两类rRNA，一rRNA前体，另一部分为32SrRNA前体。20SrRNA个是28SrRNA，另一个是5SrRNA。小亚基则只含前体在酶的作用下，很快裂解为18SrRNA，它迅速地有一

5、个18SrRNAo被送到细胞质内与蛋白质结合，形成40S小亚基。32S真核细胞的rRNA的加工过程是比较复杂的。现在我们来讲一下它们的加工过程。WuHeling:ABriefIntroductiontoMolecularGe-28SrRNA和18SrRNA的基因都是位于核仁组netics斗2图71真核细胞核塘体DNA重复单位的结构模型(1）核糖休DNA转录区段。(2）核糖体DNA重复单位的结构。18S代表18SrDNA;28S代表28SrDNA;TS代表转录间隔序列；NS代表非转录间隔序列。CRNA前体在酶的作用下裂解为28SrRN

6、A，它也被送的物质互相协同的作用下产生出来的。到细胞质内，与5SrRNA一起同蛋白质结合成60S大蛋白质的生物合成过程可分为三个具休步骤：氨亚基。这里的，SrRNA是从处在核仁组织者以外的5S基酸的活化，活化氨基酸的搬运及活化氨基酸在核塘rRNA的基因转录而来的。5SrRNA基因分布在很多染体上的缩合。色体匕，以它为模板转录出的5SrRNA不需要加工，氨基酸的活化因为转录出的5srRNA就是最后的完成品（图72)0氨基酸不能自动缩合成肤链，必须提高氨基酸的能量，使其活化后，才能缩合成肤链。氨基酸的活化是由特异的氨基酞-tRNA合成酶

7、催化完成的。活化的具体过程是氨基酸在氨基酸-tRNA合成酶的作用下，与三磷酸腺昔(ATP)结合形成一种氨基酞腺昔酸一活化酶复合物〔图73（1)l0活化氮基酸的搬运活化了的氨基酸并不能直接缩合成肤链，而必须挂在携带它的tRNA上，被运送到核糖体上与其他的氨基酸缩合成肤链。氨基酞腺普酸一活化酶复合物与其相应的tRNA,在氨基酞-tRNA合成酶的催化下，形成一个新的复合物，即氨基酞-tRNA。在这个复合物中，氨基酸的狡基，与tRNA的3’末端腺普酸中的核糖上的21或31位怒基，以醋键相结合，从而使氨基酸连在tRNA的上面［图73(2)]0

8、图72真核细胞的rRNA前体加工过程上面两个反应过程可简写成为如下反应式：28SDNA代表28SrRNA基因：18SDNA代表氨基酸-tRNA合成酶18SrRNA基因：TS代表转录间隔序列；NS代表tRNA+氨基断ATP—一非转录间隔