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文檔簡介
第6章
RNA剪切加工《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!本次內(nèi)容1、轉(zhuǎn)錄后加工2、RNA剪切3、真核生物與原核生物mRNA比較《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!轉(zhuǎn)錄后加工
多數(shù)轉(zhuǎn)錄的初始產(chǎn)物無生物活性,在生物體內(nèi)進(jìn)行加工處理后才具有生物活性。轉(zhuǎn)錄后加工(post-transcriptionalmodification)(post-transcriptionalprocessing):是指將各種前體RNA分子加工轉(zhuǎn)變成有功能的、成熟的各種RNA(mRNA、rRNA或tRNA等)的過程
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!加工的三種形式是:
①減少部分片段:如切除5’端前導(dǎo)序列,3’端尾巴和中部的內(nèi)含子;
②增加部分片段:5’加帽,3’加ploy(A)和通過編輯加入一些堿基;
③修飾:對某些堿基進(jìn)行甲基化等《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!1.1.1tRNA加工原核生物tRNA初始轉(zhuǎn)錄本有三種(1)多數(shù)為串連在一起的多順反(polycistron)(2)少數(shù)為單順反子(3)由tRNA和rRNA串連組成原核生物tRNA和rRNA的加工《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!原核生物有兩種類型的tRNA基因:
1、具CCA序列——Ⅰ型tRNA
CCA下游仍有一段序列,需在酶的作用下切除
2、無CCA序列——Ⅱ型tRNA
需在酶的作用下添加CCA序列《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!(3)修飾。在前體的一些專一部位的堿基需要通過甲基化酶,硫醇酶,假尿嘧啶核苷化酶等的作用進(jìn)行修飾成為特殊的堿基?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!tRNA半分子tRNA半分子《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!真核tRNA內(nèi)含子的切除和其他內(nèi)含子的切除是不同的:
1)沒有交界序列,沒有內(nèi)部引導(dǎo)序列;
2)切除是依賴于蛋白質(zhì)的RNase;3)不是轉(zhuǎn)酯反應(yīng);
4)其剪切原則上是依賴于對tRNA共同的二級結(jié)構(gòu)的識(shí)別?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!
2.真核rRNA的加工
真核生物的18S、5.8S和28SrRNA基因串聯(lián)在一起形成一個(gè)轉(zhuǎn)錄本,初級轉(zhuǎn)錄本為45S前體,5SRNA與它們分開轉(zhuǎn)錄,這和原核的rRNA基因不同。
1)真核rRNA基因中沒有內(nèi)含子。
2)在轉(zhuǎn)錄時(shí)或轉(zhuǎn)錄后有110個(gè)甲基化酶立即結(jié)合導(dǎo)轉(zhuǎn)錄本上:保持到rRNA加工成熟。18SRNA結(jié)合39個(gè)甲基化酶(胞質(zhì)中加上4個(gè))28SRNA結(jié)合74個(gè)甲基化酶表明甲基化用于標(biāo)明轉(zhuǎn)錄本的加工區(qū)域《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!1.2.1原核前體mRNA的加工
原核生物的mRNA一般不經(jīng)過加工,由于轉(zhuǎn)錄和翻譯偶聯(lián),中間沒有加工的時(shí)間。少數(shù)情況:多順反子mRNA先被內(nèi)切酶切成較小的單位再作為翻譯的模板。
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!1.2.2真核mRNA的加工
真核mRNA的加工一般要經(jīng)過四個(gè)步驟:
1)mRNA的5’端加帽
2)mRNA的3’端多聚腺苷酸化(加尾)
3)切除內(nèi)含子
4)修飾(對某些堿基進(jìn)行甲基化)《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!存在于各類帽子中存在于Ⅰ類帽子中存在于Ⅱ類帽子中真核生物的帽子結(jié)構(gòu)有三類Type0cap:m7GpppXTypeⅠcap:m7GpppXmTypeⅡcap:m7GpppXmYm帽結(jié)構(gòu)的形成與甲基化位點(diǎn)CH3CH3《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!
3)作為進(jìn)出細(xì)胞核的識(shí)別標(biāo)記。凡由PolII轉(zhuǎn)錄的RNA均在5‘端加帽,包括snRNA,這是RNA分子進(jìn)出細(xì)胞核的識(shí)別標(biāo)記。大多數(shù)snRNA轉(zhuǎn)錄后在細(xì)胞核中接收5’端單甲基m7G加帽,然后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)與snRNP蛋白結(jié)合。在細(xì)胞質(zhì)中snRNA5‘帽需再修飾成為三甲基帶帽結(jié)構(gòu)m2,2,7G,隨后重新返回細(xì)胞核參與mRNA的剪接加工。U6snRNA由PolIII轉(zhuǎn)錄,在其5’端保留的三磷酸基團(tuán)無帽子結(jié)構(gòu),因而不能輸出細(xì)胞核。某些突變型中被輸送到細(xì)胞質(zhì)中的snRNA由于不能合成三甲基帶帽結(jié)構(gòu),不能返回細(xì)胞核。4)提高mRNA的剪接效率。5‘帽結(jié)合蛋白涉及個(gè)內(nèi)含子剪接復(fù)合物的形成,直接影響mRNA的剪接效率。
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!加尾信號(hào)新合成的mRNA的3‘-端含兩個(gè)明顯的加尾信號(hào)。個(gè)加尾信號(hào)位于poly(A)上游約1020個(gè)核苷酸處。其一致順序?yàn)?‘AAUAAA3’。該加尾信號(hào)中最多的變異發(fā)生在第二個(gè)堿基,其它位置的堿基代換將使Poly(A)加尾效率急劇下降。第二個(gè)加尾信號(hào)位于5'AAUAAA3'順序下游約15-24bp位置處,有一段富GU序列,緊隨其后通常有一串富T的順序:
5'-AAUAAA-----24bp----GTGTGTTGGAATTTTTTGTGT--3'
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!Cleavageofthe3¢endofhistonemRNAmayrequireasmallRNA·HistonemRNAsarenotpolyadenylated;their3¢endsaregeneratedbyacleavagereactionthatdependsonthestructureofthemRNA.·ThecleavagereactionrequirestheSLBPtobindtoastem-loopstructure,andtheU7snRNAtopairwithanadjacentsingle-strandedregion.《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!poly(A)的功能增加mRNA的穩(wěn)定性
將攜帶或缺少poly(A)的球蛋白mRNA注入到蛙卵中,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在6小時(shí)后缺少poly(A)的球蛋白mRNA不再進(jìn)行翻譯,而攜帶poly(A)的處理仍然正常合成球蛋白。最簡單的解釋是,poly(A)有助于增加mRNA的穩(wěn)定性提高mRNA翻譯效率
mRNA的翻譯需要PABI(poly(A)bindingproteinI,poly(A)結(jié)合蛋白I)的蛋白參與,它們與poly(A)的結(jié)合可提高mRNA的翻譯效率。如果在mRNA樣品中加入過量的poly(A),可急劇降低蛋白質(zhì)合成的數(shù)量。原因在于大量poly(A)與PABI因子竟?fàn)幮越Y(jié)合,使mRNA缺少必需的PABI,因而不能有效翻譯。此外適當(dāng)延長poly(A)核苷酸數(shù)目可控制mRNA的翻譯?;罴?xì)胞中很少mRNA的poly(A)長度少于30nt,低于這一長度mRNA不能翻譯。poly(A)可影響mRNA前體最后一個(gè)內(nèi)含子的剪切,缺少poly(A)使剪接效率降低5-10倍?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!本次內(nèi)容1、轉(zhuǎn)錄后加工2、RNA剪切3、真核生物與原核生物mRNA比較《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!
轉(zhuǎn)錄后加工是產(chǎn)生各種成熟RNA分子的重要過程在真核生物的mRNA前體中,將內(nèi)含子(intron)去除,而把外顯子(exon)連接起來形成成熟RNA分子的過程,稱為RNA剪接(RNAsplicing)?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!加工過程推測的生理功能加帽反應(yīng)mRNA從核內(nèi)向胞質(zhì)運(yùn)輸加尾反應(yīng)轉(zhuǎn)錄終止,翻譯起始和mRNA降解RNA剪接從mRNA、tRNA和rRNA分子中切除內(nèi)含子RNA切割從前體RNA中釋放成熟tRNA和rRNARNA加工過程及其生理功能《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!一、核酶核酶和酶的區(qū)別,主要在:一般的酶是純的蛋白質(zhì),而核酶是RNA或帶有蛋白的RNA;核酶既是催化劑又是底物,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,本身也消失了。而酶卻不同,僅催化反應(yīng),反應(yīng)前后其本身的質(zhì)和量都不發(fā)生改變。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!核酶催化的反應(yīng)分為兩類:自體催化包括:①組內(nèi)含子的自我剪接;②第二組內(nèi)含子的自我剪切;③植物類病毒和擬病毒的自我剪切。半自體催化包括:①核mRNA內(nèi)含子的剪切;②錐蟲SLRNA的反式拼接;③tRNA5‘加工
(不屬于轉(zhuǎn)酯反應(yīng)內(nèi)含子的剪接,但也是核酶的活性之一)
除核酶之外,核酸酶和由內(nèi)含子本身編碼的成熟酶也參與某些內(nèi)含子的剪切,如真核tRNA內(nèi)含子和酵母cob基因的內(nèi)含子的2的剪接。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!內(nèi)含子去除、RNA的剪接基本方式:在高等真核生物,核RNA內(nèi)含子的去除由剪接裝置(splicingapparatus)完成,在外顯子和內(nèi)含子交界處和內(nèi)含子內(nèi)部有可供識(shí)別的特異序列,剪接裝置由多種蛋白質(zhì)和核蛋白組成;有兩類內(nèi)含子的去除屬自剪接,具有中部核心結(jié)構(gòu),形成特定的二級結(jié)構(gòu),RNA具有催化剪接的作用;酵母tRNA的剪接需要蛋白質(zhì)酶的參與,該酶與tRNA后加工過程中的酶有相似之處。除tRNA的剪接之外,其他RNA的剪接盡管參與反應(yīng)的要素不同,但都屬于轉(zhuǎn)酯反應(yīng)。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!類型分布GU-AG內(nèi)含子真核生物細(xì)胞核前體mRNAAU-AC內(nèi)含子真核生物細(xì)胞核前體mRNAI型(GroupⅠ)內(nèi)含子真核生物細(xì)胞核前體rRNA細(xì)胞器RNA,少數(shù)細(xì)菌RNAII型(GroupⅡ)內(nèi)含子細(xì)胞器RNA,某些原核RNAIII型(Group
Ⅲ)內(nèi)含子細(xì)胞器RNA雙內(nèi)含子(Twintron)細(xì)胞器RNA前體tRNA內(nèi)含子真核生物細(xì)胞核前體tRNA古細(xì)菌內(nèi)含子不同的RNA2.2內(nèi)含子的類型《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!3、RNA的剪切3.1mRNA前體的剪切3.1.1核內(nèi)小RNA3.1.2RNA的剪切過程3.2Ⅰ類內(nèi)含子剪切3.3Ⅱ類內(nèi)含子剪切3.4順式剪切與反式剪切《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!3.1.1剪接要求snRNAs的參與在高等生物中都含有很多不連接的小分子RNA片段,限制在核內(nèi)的稱為小分子核內(nèi)RNA(smallnuclearRNAs,snRNAs)。在細(xì)胞質(zhì)的稱為小分子胞質(zhì)內(nèi)RNA(smallcytoplasmicRNAs,scRNA)在自然狀態(tài)下,它們以核糖核蛋白(RNP)的形式存在。剪接裝置中的snRNPs和大量的附加蛋白,常稱為剪接因子?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!U1snRNA
堿基互補(bǔ)配對方式識(shí)別mRNA前體5‘剪切點(diǎn)U2輔助因子
與3’剪切點(diǎn)上游的富嘧啶區(qū)結(jié)合識(shí)別mRNA前體3‘剪切點(diǎn)U2snRNP
與分支點(diǎn)結(jié)合U2snRNA
剪切前體
60S剪切體spliceosome
U4、U5、U6
snRNP三聚體《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!U2與分枝點(diǎn)配對;U6與mRNA5’端配對U5使兩個(gè)外顯子靠攏《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!3.1.2核mRNA的剪接核mRNA的剪接過程和Ⅱ類內(nèi)含子十分相似,根本區(qū)別是:核mRNA前體本身不能形成二級結(jié)構(gòu),必需依賴于snRNP(U1,U2,U4,U5和U6)的幫助才能形成剪接體,進(jìn)行自我剪接。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):邊界順序完全符合GU-AG法則含分枝點(diǎn)序列
內(nèi)含子5’端保守序列(5’GUAAGUA3’)
和U1snRNA的5’端保守序列3’CAUUCAU5’互補(bǔ)
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!在剪接體的作用下通過轉(zhuǎn)酯反應(yīng)而完成形成一個(gè)套索(lariat)結(jié)構(gòu)和剪接了的外顯子snRNP的剪接功能和反應(yīng)步驟是:U1結(jié)合→形成Eplex(下頁圖)→Aplex(U2結(jié)合)→B1plex
→B2plex→C1plex→C2plex《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!u1u2u5u4u6u1u4u5u4u6u2u5u5u2u6u1u1u2u2u2u6Eplex+U2Aplex(U2與分枝位結(jié)合)B1plex(U5/U4/U6三聚體結(jié)合,U5結(jié)合在外顯子5’端,U6與U2結(jié)合)B2plex(釋放出U1,U5從外顯子向內(nèi)含子移動(dòng),U6結(jié)合在5’剪接位點(diǎn))C1plex(釋放出U4,U6/U4催化轉(zhuǎn)酯反應(yīng),U5結(jié)合在外顯子3’剪接位點(diǎn).5’位點(diǎn)被切開,形成套索)C2plex(U2/U5/U6仍結(jié)合在套索上。3’位點(diǎn)被切開,外顯子被連接)釋放出剪接了的RNA,套索脫分枝成線狀?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!3.2Ⅰ類內(nèi)含子及其剪接1.發(fā)現(xiàn)
Cechetal.1981研究四膜蟲(Tetrahymenathermophila)35S的前體rRNA(含有413nt的內(nèi)含子)↓
在體外能夠進(jìn)行自我剪接《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!Ⅰ類內(nèi)含子有一個(gè)共同的二級結(jié)構(gòu),共9個(gè)配對區(qū)(P1—P9),其中P4和P7是Ⅰ類內(nèi)含子中共有的保守序列。P4由P和Q序列形成,長10nt,配對堿基6-7對。P7由R和S序列構(gòu)成,長12nt,5對堿基配對。P3,P4,P6和P7是核心結(jié)構(gòu),是可以執(zhí)行催化的最小區(qū)域。其他的配對區(qū)在不同的內(nèi)含子中是不同的。IGS《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!Ⅰ類內(nèi)含子的剪接機(jī)制
自剪接(self-splicing)反應(yīng),通過3次連續(xù)的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)完成。只是磷酸酯鍵的直接轉(zhuǎn)移,沒有水解,不需能量?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!
Ⅱ類內(nèi)含子的二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu):形成6個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu),使兩個(gè)并列的功能區(qū)靠近。功能區(qū)5和功能區(qū)6被兩個(gè)堿基隔開。功能區(qū)6含有1個(gè)不配對A殘基,其上帶有2-OH,發(fā)動(dòng)次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)。
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!Ⅱ類內(nèi)含子的剪接機(jī)制《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!3.4順式剪切與反式剪接
3.4.1順式剪接(cis-splicing)內(nèi)含子的剪接一般都是發(fā)生在同一個(gè)基因內(nèi),切除內(nèi)含子,相鄰的外顯子彼此連接,稱為順式剪接。對很多基因而言,RNA剪接是一個(gè)不變的加工過程?;蜣D(zhuǎn)錄時(shí)所有細(xì)胞中產(chǎn)生同樣的成熟轉(zhuǎn)錄本及單種產(chǎn)物。這稱為組成型剪接(constructivesplicing)。
其他一些基因,RNA剪接可以作為基因調(diào)節(jié)的機(jī)制,也就是說在兩種組織中同一基因表達(dá)不同,盡管它以相同的方式和速度轉(zhuǎn)錄。這樣的調(diào)節(jié)以兩種方式發(fā)生?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!第二種情況:
差別或選擇性剪接(differentialalternativesplicing)基本轉(zhuǎn)錄體通過選擇使用外顯子以不同方式加工相關(guān)成熟轉(zhuǎn)錄體家族產(chǎn)生不同基因產(chǎn)物,稱為剪接變異體(splicevariants)或剪接異構(gòu)體(spliceisoforms)?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!2)兩個(gè)相互排斥的外顯子的剪接
有兩類外顯子對,每對之中只有一個(gè)成員能剪接到成熟的mRNA中,看來像是相互排斥似的。降鈣素(calcitonin)和降鈣素基因相關(guān)肽(calcitoningenerelatedpeptide,CGRP)分別利用相鄰的兩個(gè)外顯子,得到的兩種產(chǎn)物分別為甲狀腺和神經(jīng)元細(xì)胞中所特有。
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!(4)多個(gè)5’剪接位點(diǎn)競爭同一3’剪接位點(diǎn)有一些基因含有多個(gè)5’剪接位點(diǎn),它們的選擇依賴于5’剪接位點(diǎn)的強(qiáng)度(高度適配者強(qiáng))、與3’剪接位點(diǎn)的接近程度、空間限制等因素之間的平衡。在大多數(shù)細(xì)胞類型中將選擇上游的5’剪接位點(diǎn),而使處于下游的5’剪接位點(diǎn)無效,主要是因?yàn)楹笳吲c分叉點(diǎn)的距離一般太近而不利于建立剪接體之故(Noblel988)。也有的分別利用不同的5’剪接位點(diǎn),得到不同的產(chǎn)物。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!肌鈣蛋白T有13個(gè)外顯子,編碼259個(gè)氨基酸殘基,然而此蛋白的長度在體內(nèi)不同部位的肌肉中是不同的。有11個(gè)外顯子(黑框)是所有mRNA都有的;外顯子4—8(白框)則可自由組合(4、6、8,4、7、8,7、8等等),共有32種可能性;外顯子16和17(灰框)是相互排斥的,兩者只能有一個(gè)出現(xiàn)在成熟的蛋白質(zhì)中。這樣,總共就有64種可能的mRNA?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!返回返回返回《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!
U群snRNA+多肽→snRNPU群snRNA是一群豐富的小分子RNA,其序列進(jìn)化上相對保守,但通過轉(zhuǎn)錄后堿基修飾會(huì)導(dǎo)致其二級結(jié)構(gòu)的改變,因而構(gòu)成不同功能的snRNP,使之識(shí)別和競爭不同的剪接位點(diǎn)。剪接體/拼接體的裝配:1、U1snRNP與5’剪接位點(diǎn)結(jié)合2、U2snRNP與分枝點(diǎn)結(jié)合3、U4/U6和U5snRNP結(jié)合上4、最后形成剪接體,U5既與5’剪接位點(diǎn)也與3’剪接位點(diǎn)結(jié)合?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!另一類是一些結(jié)構(gòu)相關(guān)進(jìn)化上保守的蛋白質(zhì)因子,稱之為SR(SRP)家族。已發(fā)現(xiàn)此家族的成員有SRP20、SRP30a、(SF2/ASF)、SRP30b(PR264/SC35)、SRP40、SRP55、SRP70~75(數(shù)字表示分子質(zhì)量,kDa),這些蛋白的N端有一個(gè)共同的基序(RRM或RBD)識(shí)別和結(jié)合RNA;其C端長度變化,由交替的絲氨酸和精氨酸殘基組成的結(jié)構(gòu)域可能和結(jié)合特異性有關(guān)。這些蛋白在剪接過程早期起著幫助前mRNA投入剪接,后期護(hù)送snRNP加入剪接體,在剪接的兩步反應(yīng)中一直與剪接體締合。由于這些蛋白因子的表達(dá)量是組織特異的,而它們存在的量和剪接位點(diǎn)的選擇又相關(guān),因而不同的SRP蛋白對不同的剪接位點(diǎn)的優(yōu)先利用表現(xiàn)為一種組織特異性。SRP蛋白在離體剪接中都表現(xiàn)出活性的互補(bǔ),但不同的SRP蛋白有其保守性,又說明每種SRP蛋白應(yīng)有其不同的功能?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!載脂蛋白B基因有29個(gè)外顯子第2153位密碼子CAA編碼谷氨酰胺CAAUAA肝中剪切的mRNA編碼4563個(gè)氨基酸殘基的蛋白質(zhì)腸mRNA因UAA密碼子在2153位密碼子終止合成《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!本次內(nèi)容1、轉(zhuǎn)錄后加工2、RNA剪切3、真核生物與原核生物mRNA比較《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!2.原核細(xì)胞的mRNA(包括病毒)有時(shí)可以編碼幾個(gè)多肽,而真核細(xì)胞的mRNA最多只能編碼一個(gè)多肽。我們把只編碼一個(gè)蛋白質(zhì)的mRNA稱為單順反子mRNA(monocistronicmRNA),把編碼多個(gè)蛋白質(zhì)的mRNA稱為多順反子mRNA(polycistronicmRNA)。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!3.原核生物mRNA的5’端無帽子結(jié)構(gòu),3’端沒有或只有較短的多聚(A)結(jié)構(gòu)。原核生物起始密碼子AUG上游7-12個(gè)核苷酸處有一被稱為SD序列(Shine–Dalgarnosequence)的保守區(qū),因?yàn)樵撔蛄信c16S-rRNA3’端反向互補(bǔ),所以被認(rèn)為在核糖體-mRNA的結(jié)合過程中起作用?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!3.2真核生物mRNA的特征
編碼功能蛋白的真核基因都通過RNA聚合酶II進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,幾乎都是單順反子,其長度在幾百到幾千個(gè)核苷酸之間。一個(gè)完整的基因,不但包括編碼區(qū)(codingregion),還包括5'和3'端長度不等的特異性序列,它們雖然不編碼氨基酸,卻在基因表達(dá)的過程中起著重要作用。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!
1.真核生物mRNA的5’端存在“帽子”結(jié)構(gòu)。真核生物基因轉(zhuǎn)錄一般從嘌呤(主要是A,也可能是G)起始,其5’端大都經(jīng)過修飾,個(gè)核苷酸保留了5’端的三磷酸基團(tuán)。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁!
2.絕大多數(shù)真核生物mRNA具有多聚(A)尾巴。除組蛋白基因外,真核生物mRNA的3’末端都有多聚(A)序列,其長度因mRNA種類不同而變化,一般為40-200個(gè)左右。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁!
多聚(A)是mRNA由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)所必需的形式,它大大提高了mRNA在細(xì)胞質(zhì)中的穩(wěn)定性。mRNA剛從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)時(shí),其多聚(A)尾巴一般比較長,隨著mRNA在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)逗留時(shí)間延長,多聚(A)逐漸變短消失,mRNA進(jìn)入降解過程?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁!課后復(fù)習(xí)題一、名詞解釋核酶
RNA剪接順式剪接反式剪接組成型剪接可變剪接
RNA編輯二、簡答題
真核生物和原核生物mRNA之間的異同。簡述真核hnRNA、mRNA的加工成熟過程.《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁!原核生物tRNA和rRNA加工真核生物tRNA和rRNA加工1.1tRNA和rRNA的加工《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第74頁!(1)RNaseP(由蛋白質(zhì)和RNA組成的復(fù)合體)可切除E.coli前體tRNA5’的前導(dǎo)序列(41nt)。該酶不識(shí)別特殊的序列,而是識(shí)別二級結(jié)構(gòu)——發(fā)夾所組成的tRNA。(2)去尾,形成3’-OH末端。由內(nèi)切酶和外切酶共同參與。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第75頁!2.rRNA的加工
在E.coli中rRNA有7個(gè)轉(zhuǎn)錄單位,每個(gè)轉(zhuǎn)錄單位含有16S、23S、5SrRNA及一個(gè)或幾個(gè)tRNA。
rRNA前體的加工由RNaseⅢ負(fù)責(zé)?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第76頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第77頁!真核生物tRNA和rRNA的加工1.tRNA的加工
真核tRNA的基因與原核不同:
1)真核的前體分子tRNA數(shù)目多、單順反子、成簇排列、有基因間隔區(qū)。例如:爪蟾tRNA基因數(shù)目>200拷貝,酵母約有400個(gè)tRNA基因,是一種重復(fù)序列;
2)真核的前體分子tRNA中含有內(nèi)含子。其加工過程要剪接內(nèi)含子,都要加CCA
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第78頁!酵母tRNA前體的體外剪接在未處理前電泳只出現(xiàn)一條帶加入核酸內(nèi)切酶出現(xiàn)兩條帶《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第79頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第80頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第81頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第82頁!1.2前體mRNA的加工1.2.1原核前體mRNA的加工1.2.2真核前體mRNA的加工《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第83頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第84頁!1.2.2.1
mRNA的5'加帽成熟的真核生物并沒有游離的5’端,只有所謂的帽子結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是通過轉(zhuǎn)錄加工加上去的。mRNA的5’加帽是一個(gè)多步加工過程,步是鳥苷轉(zhuǎn)移酶(guanylyltransferase)將一個(gè)鳥苷酸加在5’RNA的前端,產(chǎn)生5’-5’對接的磷酸二酯鍵。第二步由鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶(quaninemethyltransferase)將一個(gè)甲基基團(tuán)加到嘌呤環(huán)的7位氮原子使5‘帽子鳥嘌呤轉(zhuǎn)變?yōu)?-甲基鳥嘌呤。1.2.2真核mRNA的加工《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第85頁!mRNA5'加帽的功能主要表現(xiàn)在4個(gè)方面:1)保護(hù)mRNA5’端不被降解
細(xì)胞內(nèi)存在許多RNA酶(RNase),它們可攻擊游離的RNA分子。RNA酶的降解從5‘端起始,當(dāng)在mRNA的5’端加上m7GpppG帽子后,帶有3個(gè)連接磷酸的5‘帽可阻止RNase切割。2)為核糖體識(shí)別mRNA提供信號(hào),提高翻譯效率
真核生物mRNA必須通過5'帽結(jié)合蛋白才能接觸核糖體,起始翻譯。缺少加帽的mRNA由于不能被5'帽結(jié)合蛋白識(shí)別,其翻譯效率比加帽的mRNA低二十倍?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第86頁!1.2.2.2
mRNA的加尾(3’端多聚腺苷酸化)幾乎所有真核生物成熟的mRNA末端都有一串約250個(gè)腺嘌呤核苷酸尾巴。它們并非模板DNA編碼,而是在轉(zhuǎn)錄完成后由poly(A)多聚酶合成。加尾位置不在轉(zhuǎn)錄物的最末端,而是在接近末端的內(nèi)部位點(diǎn)。在切除mRNA3'末端的一段序列后,再加上多聚腺苷酸。真核生物mRNApoly(A)長度并非固定不變。細(xì)胞核中的poly(A)長度平均為210±20nt,細(xì)胞質(zhì)poly(A)長度190±20nt。輸送到細(xì)胞質(zhì)中的mRNA其poly(A)可由RNase切短,但又能經(jīng)細(xì)胞質(zhì)poly(A)酶重新加長,保持有限的長度。細(xì)胞質(zhì)中mRNA的poly(A)長度總的趨勢是逐漸變短,直到丟失大部分或全部poly(A),此時(shí)mRNA的壽命亦接近終點(diǎn)。1.2.2真核mRNA的加工《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第87頁!CPSF:cleavageandpolyadenylationspecifityfactorCstF:cleavagestimulationfactor《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第88頁!如果改變5‘AAUAAA3’位置,加尾位點(diǎn)改變。缺失5‘AAUAAA3’順序,則不發(fā)生加尾。富GU序列和緊隨其后的富T序列對正常的加尾不可缺一,如保留富GU順序,除去富T順序,加尾效率僅及對照的30%。如保留富T順序,除去富GU順序,加尾效率降至10%。同時(shí)缺失GU序列和富T序列,即使保留5'AAUAAA3'順序也不能進(jìn)行加尾。此外,GU/T序列與5'AAUAAA3'順序的相對位置也很重要,如在5'AAUAAA3'順序的下游插入16bp,加尾效率只有正常的10%。如在GU序列和富T序列之間插入5bp,加尾效率喪失70%?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第89頁!mRNA的多聚腺苷酸化mRNA的多聚腺苷酸化涉及兩個(gè)步驟,首先必須在加尾的核苷酸位置切斷RNA,然后在游離的3‘末端進(jìn)行多聚腺苷酸化。有許多蛋白質(zhì)參與poly(A)的加尾事件。
1)參與Poly(A)加尾的蛋白質(zhì)稱為切割與多聚腺苷酸化專性因子(cleavageandpolyadenylationspecificityfactor,CPSF),CPSF專一性與加尾信號(hào)5’AAUAAA3‘結(jié)合。
2)另一個(gè)蛋白即切割激發(fā)因子CstF(cleavagestimulationfactor,CstF)特異附著在富GU區(qū)。因此CPSF和CstF實(shí)際結(jié)合的位置處于切割與多聚腺苷酸化位點(diǎn)兩側(cè)。CPSF或CstF單個(gè)因子與信號(hào)順序結(jié)合都是不穩(wěn)定的,只有兩者同時(shí)附著在兩個(gè)信號(hào)位置才保持穩(wěn)定狀態(tài)。
3)此外還有另兩個(gè)蛋白對RNA的切割必不可少,它們分別是切割因子I和II(cleavagefactorsIandII,CFI和CFII),可與RNA結(jié)合。poly(A)多聚酶,CFI和CFII與RNA結(jié)合的位置處于兩個(gè)加尾信號(hào)之間。雖然切割與加尾是兩個(gè)性質(zhì)不同的事件,但實(shí)際進(jìn)行時(shí)幾乎同時(shí)發(fā)生,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很難將其分開?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第90頁!嚴(yán)格說來切割信號(hào)和加尾信號(hào)是不相同的。前體mRNA切割的位置處于5‘AAUAAA3’下游15-25nt之間,由切割酶專一性識(shí)別。poly(A)多聚酶只是利用已產(chǎn)生的3‘游離末端將腺苷酸逐個(gè)連接,加尾信號(hào)實(shí)際上是5’AAUAAA3‘以及下游一段不能少于8nt的順序。一旦mRNA前體被切斷之后,多聚腺苷酸化立即開始。多聚腺苷酸化可細(xì)分為兩個(gè)階段,首先依賴5'AAUAAA3'信號(hào)和與之結(jié)合的CPSF緩慢合成約10個(gè)核苷酸,然后依賴已合成的寡聚腺苷酸迅速在其末端加上200或更多個(gè)腺苷酸?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第91頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第92頁!播放動(dòng)畫:
1、mRNASplicing2、LifeCycleofanmRNA《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第93頁!1、核酶2、RNA中的內(nèi)含子3、RNA的剪切4、RNA的編輯和修飾RNA的剪接《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第94頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第95頁!1.核酶(ribozyme)核酶(ribozyme)有的譯為核糖擬酶,核酶等。核酶是T.Cech和S.Altman(1981年)在研究四膜蟲rRNA時(shí)發(fā)現(xiàn)的,1982年T.Cech由核糖核酸(ribonucleicacid)和酶(enzyme)這兩個(gè)詞“重組”成一個(gè)新的詞:“ribozyme”。它是指本質(zhì)為RNA或以RNA為主含有蛋白質(zhì)輔基的、具有催化功能的一類物質(zhì)?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第96頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第97頁!2.RNA中的內(nèi)含子基因長度/kb內(nèi)含子數(shù)量內(nèi)含子所占比例/%胰島素1.4267球蛋白1.4269血清蛋白181389膠原蛋白組分Ⅶ3111771Ⅷ因子1862595萎縮性肌強(qiáng)直因子240078>99部分人類基因中,內(nèi)含子序列所占比重的分析《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第98頁!2.1內(nèi)含子的邊界順序及類型內(nèi)含子的邊界順序由保守的基序組成比較大量的真核生物mRNA內(nèi)含子發(fā)現(xiàn),它們的兩側(cè)邊界均有一對保守順序,即5'-端為GU,3'-端為AG,這類稱為GUAG的內(nèi)含子均以相同方式剪切?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第99頁!在不同的真核生物中,內(nèi)含子的一致順序有不少變化,動(dòng)物中典型的剪接位置一致順序組成為:
5'AGGUAAGU--------------YNYURAY--Y10-20--YAG3'
其中Y為U或C,N為任何核苷酸,箭頭所指為外顯子與內(nèi)含子的交界。5’端剪接位稱供體位(donorsite),3’端剪接位稱受體位(acceptorsite)。僅僅GUAG邊界順序并不能保證內(nèi)含子的正確剪切,因?yàn)樵趦?nèi)含子中有不少相同的GUAG順序。內(nèi)含子中還有另一段識(shí)別剪接邊界必不可少的序列稱為分枝點(diǎn),位于3‘-端剪接位的上游,具有特征性組成:-YNCURAY-,Y表示嘧啶(U或C),R表示嘌呤(A或G),A是剪接時(shí)參與形成分枝的特別位點(diǎn)。緊接在分枝點(diǎn)的下游有一段多嘧啶序列,也是參與剪接事件蛋白接合的位置。酵母中分枝點(diǎn)序列為5’UACUAAC3‘,位于3’剪接位上游18到140bp之間,其作用不同于高等真核生物?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第100頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第101頁!3.1.1核內(nèi)小RNA3.1.2RNA的剪切過程3.1mRNA前體的剪切《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第102頁!在剪接過程中有5種snRNAs(smallnuclearRNAs)參加,它們是U1、U2、U5、U4、和U6。5種snRNAs+proteins→ThesnRNPs→splicesome《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第103頁!U1snRNA自我配對形成了多個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu),從而構(gòu)成了不同的功能區(qū)。Sm結(jié)合位點(diǎn)是和其他snRNP相互作用的區(qū)域。其5’端有一保守序列:
3’-CAUUCAU-5’這一序列可與核mRNA內(nèi)含子5’端的邊界序列互補(bǔ)結(jié)合,這對于剪接反應(yīng)是很重要的?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第104頁!U6snRNA既能與U4配對也能與U2配對《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第105頁!剪接機(jī)制《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第106頁!ThefirstplexformedduringsplicingistheE(earlypresplicing)plex,whichcontainsU1snRNP,thesplicingfactorU2AF,andmembersofafamilycalledSRproteins,whichpriseanimportantgroupofsplicingfactorsandregulators.《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第107頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第108頁!播放動(dòng)畫mRNAsplicing.mov
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第109頁!2.分布
Ⅰ類內(nèi)含子常分布于低等真核生物的細(xì)胞器中,如四膜蟲的rRNA;大部分真菌如酵母的mtDNA;植物葉綠體基因的內(nèi)含子;T4噬菌體的3個(gè)基因中也存在Ⅰ類內(nèi)含子3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
邊界序列為5’U——G3’
內(nèi)含子中有中部核心結(jié)構(gòu)(centralcorestucture)
內(nèi)部引導(dǎo)序列(internalguidesequenece,IGS)《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第110頁!內(nèi)部引導(dǎo)序列(internalguidesequenece,IGS):1982年由Davies提出,由6個(gè)nt組成,GGAGGG(四膜蟲)。內(nèi)含子中可與外顯子配對的序列稱為內(nèi)部引導(dǎo)區(qū)。最初認(rèn)為IGS的作用是通過和兩個(gè)外顯子近側(cè)區(qū)配對,使外顯子并在一起,現(xiàn)在認(rèn)為其作用是決定剪接的專一性。
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第111頁!特點(diǎn):由于內(nèi)含子自身形成特定的二級三級結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生適于剪接反應(yīng)的空間構(gòu)象和活性位點(diǎn),相當(dāng)于傳統(tǒng)酶的激活位點(diǎn),即G苷酸結(jié)合位點(diǎn)和底物結(jié)合位點(diǎn),后者依賴于IGS的配對來確定。G的參與完成剪接反應(yīng)。即剪接反應(yīng)完全由內(nèi)含子自身完成?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第112頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第113頁!《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第114頁!3.3Ⅱ類內(nèi)含子的剪接Ⅱ類內(nèi)含子的剪接和Ⅰ類內(nèi)含子不同,而和核mRNA內(nèi)含子的剪切有些相似。分布:在酵母mtRNA,細(xì)胞色素氧化酶的a亞基、b亞基,玉米mtRNA、tRNA以及真核mRNA前體中。邊界序列為5’↓GUGCG---YnAG↓,符合GT—AG法則《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第115頁!與前所敘的核基因mRNA的剪接過程相比,Ⅱ類內(nèi)含子的最大特定是不需要其他成分的參與,RNA分子本身能形成剪接所需的空間結(jié)構(gòu)和催化活性區(qū)域。在核基因mRNA的剪接過程中,需要多種成分特別是snRNA與RNA前體共同作用才能形成剪接所需的空間結(jié)構(gòu),產(chǎn)生具催化功能的區(qū)域?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第116頁!DNA(promoter)→RNA(splicing)→Proteins《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第117頁!
種情況:
加工或去除調(diào)節(jié)(processingordiscardregulation),初始轉(zhuǎn)錄本在一些組織中加工,在其他組織中不剪接。在有些低等真核生物中(如海膽),這是主要調(diào)節(jié)機(jī)制。大部分基因在大部分組織中轉(zhuǎn)錄,由RNA加工調(diào)節(jié)來決定那些基因被翻譯。在果蠅中,一個(gè)類似的機(jī)制用來控制P因子轉(zhuǎn)座酶(參閱)的合成,在這種情況下雖然只有一個(gè)內(nèi)含子未被剪接,但卻限制了P因子轉(zhuǎn)座只發(fā)生在生殖細(xì)胞中。轉(zhuǎn)座酶基因包含三個(gè)內(nèi)含子,在生殖細(xì)胞中產(chǎn)生成熟的編碼轉(zhuǎn)座酶的轉(zhuǎn)錄本,然而在其他組織中,第三個(gè)含終止密碼子的內(nèi)含子被保留,使轉(zhuǎn)座酶蛋白截短,從而阻止體細(xì)胞中P因子的轉(zhuǎn)座。內(nèi)源性基因也用同樣的策略,如哺乳動(dòng)物GABAA受體E亞基的mRNA前體除了腦以外其他組織都不剪接。
《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第118頁!可變剪接產(chǎn)生多種RNA《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第119頁!選擇性剪接以多種方式進(jìn)行:
1)利用不同的外顯子由于不同細(xì)胞類型有著不同修飾的反式因子,導(dǎo)致利用不同的外顯子。例如動(dòng)物細(xì)胞的原肌球蛋白(atropomyosin)
基因有13個(gè)外顯子?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第120頁!(3)半個(gè)起始位點(diǎn),多個(gè)加poly(A)位點(diǎn)
一些真核病毒轉(zhuǎn)錄物存在多至5個(gè)這樣的位點(diǎn)(Tsurshital988)。對于一個(gè)有兩個(gè)加poly(A)位點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄物,大多數(shù)細(xì)胞類型通過利用內(nèi)側(cè)的位點(diǎn)產(chǎn)生分泌型的蛋白,一些分化的細(xì)胞類型犀其產(chǎn)物是膜蛋白的轉(zhuǎn)錄物,則利用外側(cè)的位點(diǎn)產(chǎn)生具有膜錨序列的膜結(jié)合蛋白。還是用降鈣素和CGRP的例子,前者利用內(nèi)側(cè)的加poly(A)位點(diǎn),后者則利用外側(cè)的。可能存在某種細(xì)胞類型特異的反式激活因子提高外側(cè)位點(diǎn)的利用效率?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第121頁!(5)內(nèi)含子保留和框式外顯子
有的情況下,一個(gè)內(nèi)含子不被剪接而保留下來,如果維持可讀框架,便是一個(gè)多肽片段的插入;如果移格,便會(huì)產(chǎn)生功能不同的產(chǎn)物或者關(guān)掉基因的表達(dá)。所謂盒式外顯子是指那些與其他鄰近的外顯子的剪接無關(guān)而獨(dú)立剪接的外顯子。當(dāng)幾個(gè)盒式外顯子存在于同一個(gè)轉(zhuǎn)錄物中,其產(chǎn)物會(huì)產(chǎn)生高度的趨異,如一個(gè)基因含有5個(gè)盒式外顯子,再加上一對相互排斥的外顯子,在理論上可以生64種同工型多肽。真核基因存在5個(gè)以上的外顯子是常有的,甚至多達(dá)37個(gè)外顯子,由此產(chǎn)生蛋白質(zhì)的多樣性是十分豐富的。《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第122頁!(6)非剪接位點(diǎn)的序列參與調(diào)節(jié)
一些真核生物的病毒RNA其初級轉(zhuǎn)錄物即使有正確的功能剪接位點(diǎn),有時(shí)也會(huì)有一部分甚至大部分不發(fā)生剪接(ArrigoandBeemon1988)。這是由于其內(nèi)含子中存在一種負(fù)調(diào)節(jié)元件使剪接無效,也有的基因在外顯子中存在一些促進(jìn)和抑制剪接的序列?!禦NA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第123頁!順式剪接機(jī)理:《RNA剪切加工》課件共139頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第124頁!
參加剪接反應(yīng)的蛋白質(zhì)因子有兩種類型:
一類結(jié)合在UsnRNA上形成snRNP復(fù)合物,例如Sm蛋白,共同地與U1、U2、U5snRNA緊密結(jié)合;U1snRNP中有3種而U5snRNP有7種蛋白緊密地與之特異結(jié)合。另外,還有一些蛋白暫時(shí)地與snRNP組分相互作用并起著特殊
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