第六章第三、四节课件.pptVIP

五、非编码小分子RNA与转录后基因沉默 interferenceRNA (RNAi) 通过双链RNA的介导特异性地降解相应序列的mRNA, 从而导致转录后水平的基因沉默。 1990, Jorgensen et al, 材料：牵牛花 目的：得到紫色更深的花 方法：构建强启动子的苯基苯乙烯酮合酶表达载 体，导入牵牛花 结果：花变得更白。 分析：内源和外源的苯基苯乙烯酮合酶基因的表 达都被抑制。称之为共抑制（co-suppression） RNAi的效应可以穿过细胞界限，在不同细胞间长距离传递和维持。 第四节真核生物基因的翻译调节和蛋白质的活性调节 受核糖体的数量，mRNA的成熟度，起始因子（IF），延长因子（EF），释放因子（RF）以及各种酶的影响。 五、蛋白质的加工与活化 1) N端fMet或Met的切除 2) 分泌蛋白或膜蛋白的切除 3)二硫键的形成及氨基酸的共价修饰 氨基酸的共价修饰：磷酸化、甲基化、乙酰化 4) 蛋白质的糖基化 五、蛋白质的加工与活化 5) 蛋白质的分选和运输 6) 蛋白质多肽链的选择性裂解 真核基因表达调控的特点 （三）mRNA的内部甲基化 真核生物mRNA分子中有许多甲基化的碱基； 具体的甲基化位点还不太清楚； 主要是：N6-甲基腺嘌呤（m6A）； 推测可能为mRNA的剪切提供信号。 （四）核mRNA前体的剪接（Splicing） 真核不连续基因的初级转录产物中，外显子与内含子交替出现----割裂基因（Split gene）； 转录后把内含子切除而把外显子连接起来产生成熟RNA分子的过程，叫RNA剪接（RNA splicing）。 内含子在真核基因中所占的比例很高，甚至超过99%。 1、核mRNA内含子剪接位点特征 内含子总是由GU开始，以AG结束，其规律称为GU-AG法则（GU-AG rule) 或Chambon法则。 5′端剪接位点(供位)相邻的保守序列：5′-AG↓GUPuAGU-3′ 3′端剪接位点(纳位)相邻的保守序列：5′-(Py)nNCAG-3′ 分枝点保守序列：Py80NPy87Pu75APy95，其中A为百分之百保守，且具有2′-OH。 mRNA前体正确剪接所必需的 四、 RNA的编辑 指转录后的RNA在编码区发生碱基的替换、插入或丢失等现象。 （一）RNA的编辑（RNA editing） 碱基的替换---哺乳动物载脂蛋白基因转录产物的编辑 指导RNA指导的编辑---利什曼原虫属细胞色素b mRNA的编辑 例子： 尿苷酸的缺失和添加---锥虫线粒体mRNA转录后编辑 概念： 1、碱基的替换 表明：RNA编辑可能是充分发挥生理功能所必须的。 2、尿苷酸的缺失和添加 1986年，R. Benne在研究锥虫线粒体mRNA转录加工时发现mRNA的多个编码位置上加入或丢失尿苷酸；1990年在高等动物和病毒中也发现了编辑现象。 3、指导RNA指导的编辑 研究发现，利什曼原虫属细胞色素b mRNA中含有许多独立于核基因的尿嘧啶残基。 指导RNA与被编辑区及其周围部分核酸序列虽然有相当程度的互补性，但该RNA上存在一些未能配对的腺嘌呤，形成缺口，为插入尿嘧啶提供了模板。 特异性插入这些残基的信息来自指导RNA（guide RNA）。 反应完成后，指导RNA从mRNA上解离下来，而mRNA则被用做翻译的模板。 指导RNA指导的编辑机制 4、RNA编辑的生物学意义 校正作用：有些基因丢失的遗传信息可以通过RNA编辑得到恢复； 调控翻译：通过编辑可以构建或去除起始密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种手段； 扩充遗传信息：能使基因产物获得新的结构 和功能，有利于生物进化。 向细胞中加入双链RNA,能够引起含有该双链区域(或者非常相似)的目标基因的沉默,该发现报道于1998年,并引起极大的轰动.. 在动植物体中都有此种现象的存在. RNAi 引起的基因沉默是非常有效的. 即使是极其微量的dsRNA 足以引起目标基因的彻底关闭. Why the effect is so strong ? 可能涉及到一个依赖于RNA的RNA聚合酶 RNA-dependent RNA polymerase, 它对此效应很有关系. 此外,还有另外一种类型的小分子RNA, called microRNAs ,是真核生物产生的内源的天然的小分子RNA,它们对基因的表达调控为生物正常发育所需 (miRNAs), 抑制植物和蠕虫中的基因表达. 通常,