第十四章转录及后加工.ppt

依赖ρ因子的转录终止 非依赖ρ因子的转录终止 帽子 0 结构 核酶的发现，对中心法则作了重要补充； 核酶的发现是对传统酶学的挑战； 利用核酶的结构设计合成人工核酶 。 （二）利迪链菌素 作用：与细菌的RNA聚合酶β亚基结合，抑制 转录过程中RNA链的延长反应。 （三）α-鹅膏蕈碱 作用：抑制真核生物的RNA聚合酶，且RNApolⅡ 极为敏感。对细菌RNA聚合酶作用极弱。 转录后加工过程及其机制 第二部分 mRNA的前体加工 rRNA的前体加工 tRNA的前体加工 RNA的剪接和RNA催化活性 RNA编辑 ⑴ 真核细胞每种转录产物都是各种RNA的前身， 即无活性，亦无功能。 ⑵ 真核初级转录产物必须在胞核内经过适当加工， 使之变成具有活性的成熟RNA后，由胞核运至胞 质才能执行翻译功能。 ⑶ 真核细胞转录作用和翻译作用无论在空间上还 是时间上都是彼此分开进行的。 ⑷ 原核细胞mRNA不需加工，tRNA和rRNA加工。 真核细胞与原核细胞转录产物的区别： 一、mRNA的前体加工 1、 5?端形成 帽子结构(m7GpppNp —) 2、3?端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail) 3、中部剪接除去内含子 4、链内部核苷酸的甲基化 hnRNA转变成mRNA的加工过程包括： ⑴ 修饰的化学反应： ⑵ 5′-端的修饰在核内完成，且先于中段剪切。 ⑶ 5′帽子分Cap0、Cap1、Cap2。 （一）5′-端加上帽子结构(mGpppNp—） 5′pppN… 磷酸酶 ppi 5′pN… pppG pi 5′GpppN… 甲基化酶 +CH3 m7GpppN… 图5-9 帽子 p161 mRNA帽子的生理功能： ⑶ 促进某些RNA的合成。 ⑴ 帽子结构参与翻译起始，帽0结构是核糖体识别 mRNA所必需的；核糖体上有帽结合蛋白。 ⑵ 帽子结构增加mRNA的稳定性，保护mRNA防 止其受5′核酸外切酶的降解。 （二）3′-端加上多聚腺苷酸尾巴(polyA)。 ⑴ polyA的出现不依赖DNA模板。 ⑵ 加尾信号：3′-末端出现AAUAAA及下游的 GU丰富区。在两序列之间由特异的核酸内 切酶切除多余的核苷酸，然后加上poly A。 尾部修饰和转录终止同时进行。 ⑶ 3′-端修饰也在核内完成，并先于mRNA中段 的剪接。 ⑷ polyA的有无及长短是维持mRNA作为翻译模 板的活性，以及增加mRNA本身稳定性的因素。 mRNA3′-端的多聚腺苷酸化可被冬虫夏草素 （ 3′-脱氧胸苷）所阻止； 即冬虫夏草素是多聚腺苷酸化的特异抑制剂。 （三）mRNA的甲基化 真核生物mRNA分子中有许多甲基化的碱基， 主要是：N6-甲基腺嘌呤（m6A）。 二、 rRNA前体的加工 原核细胞与真核细胞的rRNA前体都需加工： 1、原核细胞 rRNA 基因与某些 tRNA 基因构成 混合操纵子。 大肠杆菌共有7个转录单位，每个转录单位 由16S rRNA、 23S rRNA、 5S rRNA及 一个或几个tRNA基因组成。 S 沉降系数 图5-10 p163 大肠杆菌 rRNA 前体加工过程 RNA水解酶 2、真核细胞 rRNA 基因为串联重复序列： 由18S rRNA、 28S rRNA、5.8S rRNA基因 组成一个转录单位，彼此被间隔区分开。 每个重复单位之间的间隔DNA序列不转 录，称为非转录间隔序列。 真核生物 5S rRNA基因也是成簇排列的， 中间隔以不被转录的区域，它由RNApol Ⅲ 转录，加工成熟后构成核糖体大亚基。 不同生物的 rRNA 前体大小不同： 哺乳动物为45S；果蝇38S；酵母37S； 四膜虫 35S 18S 5.8S 28S 18S-rRNA 5.8S和28S-rRNA 内含子 45S转录产物 剪 接 终产物 rDNA 基因间隔 哺乳动物细胞 rRNA 前体加工过程 tRNA前体 RNA pol Ⅲ TGGCNNAGTGC GGTTCGANNCC DNA 三、tRNA前体的加工 原核与真核tRNA基因大多成簇存在。 tRNA前体的加工包括： ⑴ 剪切内含子