生物化学与分子生物RNA的生物合成及调控 (2).pptVIP

RNA的再编码tRNA反密码环上碱基的变化，或决定其特异性的碱基的变化，引起对密码子阅读的变化是RNA的再编码的一种方式。核糖体阅读框的改变是RNA的再编码的另一种方式。劳氏肉瘤病毒的基因重叠P488第63页，共76页，星期日，2025年，2月5日(四)RNA生物功能的多样性1.在遗传信息的翻译中起决定作用；2.有催化功能，现已发现多种核酶；3.参与转录产物的加工,如UsnRNAr（剪接）,gRNA（编辑）和snoRNA（修饰）；4.对基因表达和细胞功能有调节作用，如反义RNA对转录和翻译的抑制作用，RNA干涉对翻译的抑制作用和对mRNA的降解作用等。RNA干涉在功能基因组研究和基因治疗等方面的应用价值引人关注。5.在进化中起重要作用。小时序RNA小干涉RNADicer酶是RNaseIII家族中特异识别双链RNA的一员，它能以一种ATP依赖的方式逐步切割由外源导入或者由转基因，病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割将RNA降解为19-21bp的双链RNAs(siRNAs)，每个片段的3’端都有2个碱基突出第64页，共76页，星期日，2025年，2月5日(五)RNA的降解tRNA和rRNA较稳定，更新率较低。mRNA的降解是基因表达调节的一个重要环节，不同的mRNA半衰期相差很大，短的只有几分钟，但一些可合成组成性表达产物的mRNA，可以在多个细胞世代中稳定存在。脊椎动物mRNA的半衰期平均约为3h，细菌的约为1.5min。原核生物的外切酶按5′-3′方向降解RNA的较多，细菌在几轮翻译后即开始降解mRNA。真核生物在poly(A)缩短后，脱去帽子结构，然后按5′-3′方向降解mRNA，也可以直接按3′?5′方向降解。有关RNA降解的调控机制，有待进一步的研究。第65页，共76页，星期日，2025年，2月5日四、在RNA指导下的RNA和DNA合成P491（一）病毒RNA复制的主要方式1.病毒含正链RNA，先合成复制酶，复制后合成其他蛋白质进行装配。如噬菌体Q?及灰质炎病毒。2.病毒含负链RNA和复制酶，先合成正链，再合成病毒蛋白和复制病毒RNA。如狂犬病毒。3.病毒含双链RNA和复制酶，如呼肠孤病毒。先复制正链，再翻译成病毒蛋白，最后合成负链，形成双链RNA分子。4.致癌RNA病毒：如白血病病毒和肉瘤病毒，先逆转录生成DNA前病毒，再转录、翻译。第66页，共76页，星期日，2025年，2月5日（二）噬菌体Q?RNA的复制其RNA是单链，正链，侵入后立即翻译，构成复制酶，进行复制。翻译只产生复制酶的?亚基，与宿主的三个亚基(α为核糖体蛋白，γ、δ均为肽链延长因子)构成完整的复制酶。先以正链为模板合成负链，再根据负链合成正链。合成负链时需要宿主的两个蛋白因子，合成正链则不需要，所以可大量合成。第67页，共76页，星期日，2025年，2月5日病毒的蛋白质合成受RNA高级结构的调控第68页，共76页，星期日，2025年，2月5日(三)RNA的逆转录(逆转录酶)P4941970年发现放线菌素D抑制某些RNA病毒的复制，说明病毒的复制与DNA合成有关，用嘌呤霉素抑制宿主的蛋白质合成，逆转录病毒仍可繁殖，说明逆转录酶是由病毒合成的，随后从病毒分离得到的逆转录酶能够以RNA为模板，以dNTP为原料，合成RNA-DNA杂合链,其核糖核酸酶H活力可以水解RNA-DNA杂合链中的RNA链，随后，在DND指导的DNA聚合酶作用下，合成双链DNA分子。LTR：长末端重复序列，Gag：种群特异性抗原（groupspecificantigen)，pol：聚合酶（polymerase)，env：被膜蛋白（envelope)，Ψ是逆转录RNA包装为病毒所必需的。第69页，共76页，星期日，2025年，2月5日蛋白质与DNA的双位点相互作用几种蛋白质中的螺旋-转角-螺旋基序4.DNA结合蛋白基序的结构（1）螺旋-转角-螺旋基序二聚体与DNA的二重对称位点结合，辨认螺旋(红色)与DNA的大沟结合，另一个螺旋(紫色)帮助辨认螺旋锁定在特定的位置。第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日Zn-指基序Cys和His与Zn的协同作用二级结构（2）Zn-指C2H2基序与DNA的相互作用。3个Zn-指基序与DNA半个螺旋的大沟结合，Zn-指的螺旋指向大沟，与大沟的碱基对相互作用。第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日Cx家族Zn-指蛋白质的特征雌激素