真核生物转录后的加工

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1、第四节真核生物转录后的加工（Pre-RNAprocessinginEukaryotes）多数转录的初始产物无生物活性，在生物体内进行加工处理后才具有生物活性。转录后加工（post-transcriptionalprocessing）:是指将各种前体RNA（Pre-RNA）分子加工转变成有功能的、成熟的各种RNA(mRNA，rRNA或tRNA等)的过程。Pre-RNAMatureRNA加帽（Capping）加尾（Tailing）剪接（Splicing）碱基修饰（Basesmodification）

2、编辑（Editing）转录后加工的主要方式:RNA加工修饰主要对象:hnRNA：mRNA前体pre-rRNA：rRNA前体pre-tRNA：tRNA前体一、tRNA前体的加工（一）真核生物tRNA基因结构真核tRNA的基因成簇排列，基因间有间隔区，是一种重复序列；前体分子tRNA是单顺反子;前体分子tRNA中含有内含子；前体分子tRNA中没有3´-CCA序列。（二）tRNA前体的加工剪接内含子；柄部结构的加工：加上CCA-OH的3´末端，完成柄部结构；碱基修饰。（三）tRNA前体的加工过程1、内

3、含子剪接①位置相同，都在反密码子环的下游；②不同tRNA的内含子长度和序列各异；③外显子和内含子交界处无保守序列，内含子的剪切是依靠RNase异体催化，进行剪接；④内含子和反密码子配对形成茎环结构，保护了反密码子，使其免受酶的降解。tRNA内含子特点：酵母tRNAPhe内含子的结构（引自B.Lewn,2000）剪接过程：第一步：核酸酶切割释放一条线状内含子和两个“tRNA半分子”第二步：RNA连接酶连接断端切除tRNA内含子的核酸酶很特殊，产生2´-3´环磷酸和5´-OH，因此不能直接连接。3´

4、端需通过环磷酸二酯酶（Phosphodiesterase）将2´-3´环磷酸打开，形成3´-OH。5´端需在激酶作用下将5´-OH磷酸化。再通过连接酶将两个半分子连接起来。哺乳动物的tRNA连接酶可将2´-3´环磷酸与5´-OH直接连接起来。剪接特点：(1)真核tRNA内含子的精确剪切不依赖内含子的一级序列和大小，剪切反应的识别信号是“三叶草”的二级结构；(2)不是转酯反应；(3)RNase异体催化剪切内含子。2、柄部结构加工-----加上CCA-OH的3´末端tRNA核苷转移酶tRNAnucl

5、eotidyltransferase3、碱基修饰（1）（1）（3）（2）（4）（2）还原反应如：UDHU（3）核苷内的转位反应如：Uψ（4）脱氨反应如：AI如：AAm（1）甲基化D臂反密码子臂额外臂TψC臂受体臂补充：原核生物tRNA前体的加工（一）原核生物tRNA基因结构原核的tRNA初始转录本多为多顺反子（polycistron），少数的tRNA前体为单顺反子（monocistron）。基因结构具体有三种不同的情况：1、几个tRNA分子串连在一起串联的；①串联的tRNA分子都是相同的

6、；②串联的tRNA分子是不同的；2、由tRNA和rRNA串联组成；3、tRNA前体为单顺反子原核生物中三种tRNA前体分子（二）原核生物tRNA前体的加工tRNA的加工分成3个阶段：（1）“斩头”，形成5′末端。RNaseP是由蛋白和RNA组成的复合体，分子量为130kDa，其RNA长375nt。RNaseP具有内切酶的活性，可切除前体tRNA5′端的前导序列，此酶不识别特殊的序列，而识别二级结构——发夹所组成的tRNA。（2）“去尾”，形成3′-OH末端。此过程由内切酶RNaseF和外切酶的共

7、同参与。前者识别发夹结构，后者识别CCA序列。对于具有CCA末端的1型tRNA前体修整3´端的外切酶是RNaseD，在CCA末端它一次切除（或逐步切除）3´的碱基。对于没有CCA序列的2型tRNA前体分子来说，还不清楚是通过何种RNase外切酶来切。但是，当前体切除3´端附加序列后，必须外加CCA。“斩头”“去尾”RNaseFRNaseF（3）修饰：在前体tRNA的一些专一部位的碱基需要通过甲基化酶，硫醇酶，假尿嘧啶核苷化酶等的作用进行修饰成为特殊的碱基，如氨基酸臂上5′的4-硫尿苷（4tu），

8、D臂上的2甲基鸟苷（2mG），TψC臂上的假尿苷（ψ）以及反密码子环上的2异戊腺苷（2ipA）tRNA前体分子的加工a、切除tRNA前体两端多余的序列：5’—端切除几到10个核苷酸。b、末端添加：3’-端添加CCA序列。c、修饰：形成稀有碱基如DH2。RNAasePRNAaseFRNAasePRNAaseFRNAaseDRNAase？ACC表示核酸内切酶的作用表示核苷酸转移酶的作用表示核酸外切酶的作用表示异构化酶的作用-CCA二、rRNA前体的加工（一）真核生物rRNA基因结构真核生物的1