第三講轉(zhuǎn)錄后的加工

第三講轉(zhuǎn)錄后的加工演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有77頁\編輯于星期五（優(yōu)選）第三講轉(zhuǎn)錄后的加工現(xiàn)在是2頁\一共有77頁\編輯于星期五一、和RNA加工修飾有關(guān)的概念：真核生物中都存在割裂基因(Interruptedgenes)：即基因是由內(nèi)含子和外顯子相間排列的。在低等真核生物的基因中割裂基因僅占很小的一部分，但是在高等真核生物基因組中絕大部分都是割裂基因。內(nèi)含子的數(shù)目和長度不同使基因間長度差別很大。在一個(gè)典型的哺乳動(dòng)物基因中約有7~8個(gè)外顯子，分布在16kb

左右的范圍內(nèi)。外顯子較短(100~200bp)，內(nèi)含子較長(1kb)?，F(xiàn)在是3頁\一共有77頁\編輯于星期五剪接(RNAsplicing)：內(nèi)含子的去除和外顯子的連接過程就稱為剪接或稱為RNA剪接。不均一核RNA(heterogeneousnuclear,hnRNA)：mRNA

的初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物比成熟的mRNA平均長度長，非常不穩(wěn)定，序列的復(fù)雜程度也非常高，稱為不均一核RNA?，F(xiàn)在是4頁\一共有77頁\編輯于星期五二、真核生物RNA修飾加工的主要方式：pre-RNAcappingtailingsplicingmethylationediting生物學(xué)意義;matureRNA

●preventpre-RNAfromdigestedbyRNase(interruptedRNA)astemplate(proteintranslation)l

interruptedgenemoveintrons(stopcodon)現(xiàn)在是5頁\一共有77頁\編輯于星期五（一）、pre-RNAcapping

Cap-0m7GpppXpYp-------(共有)Cap-1m7GpppXmpYp-------Cap-2m7GpppXmpYmp-------

帽子定義：mRNA5’端的第一個(gè)核苷酸總是7-甲基鳥苷三磷酸（m7Gppp）。mRNA5’端的這種結(jié)構(gòu)稱為帽子（cap）現(xiàn)在是6頁\一共有77頁\編輯于星期五m7Gppp鳥甘酸轉(zhuǎn)移酶現(xiàn)在是7頁\一共有77頁\編輯于星期五●After30±Nttranscripted,pre-RNAcappingstart

5’pppXpY---------------------(30Nt)-3’(pre--RNA)

pippXpY-----

mRNAcappingproceedingGTPRNAguanylyltransferaseRNAG-7-methyltransferaseppippXpYp-----------Gpm7GpppXpYp-----------------(withCap-0)Nt-phosphohydrolaseSAMSAH現(xiàn)在是8頁\一共有77頁\編輯于星期五SAMm7GpppXmpYp---------------m7GpppXmpYmp---------------SAM;S-Adenosyl-L–methionine（腺苷甲硫氨酸）SAH;S-Adenosyl-L–homocysteine（腺苷高半胱氨酸）2’-O-methyltransferase2’-O-methyltransferaseGpppXpYp----------------m7SAH(withCap-1)SAMSAH(withCap-2)現(xiàn)在是9頁\一共有77頁\編輯于星期五在有些真核生物中，當(dāng)前二位是腺嘌呤，且2‘羥基被甲基化后，其第二位氨基酸的第六位的氨基也可以被甲基化；現(xiàn)在是10頁\一共有77頁\編輯于星期五

帽子結(jié)構(gòu)功能：①能被核糖體小亞基識別，促使mRNA和核糖體的結(jié)合，提高翻譯效率；②m7Gppp結(jié)構(gòu)能有效地封閉mRNA5’末端，以保護(hù)mRNA免受5’核酸外切酶的降解，增強(qiáng)mRNA的穩(wěn)定?，F(xiàn)在是11頁\一共有77頁\編輯于星期五（二）、pre-RNAtailing1、識別信號：在poly(A)添加位點(diǎn)的上游11-30個(gè)核苷酸區(qū)域內(nèi)存在一段AAUAAA

序列。是poly(A)添加信號。Rabbitα-globinmRNA5’-------CUUUGAAUAAA-----------poly(A)3’-20Rabbitβ-globinmRNA5’-------UGGCUAAUAAA-----------poly(A)3’-20Manα-globinmRNA5’-------CUUUGAAUAAA------------poly(A)3’-20Manβ-globinmRNA5’-------UGCCUAAUAAA------------poly(A)3’-20現(xiàn)在是12頁\一共有77頁\編輯于星期五2、mRNA3’端的加尾時(shí)間：轉(zhuǎn)錄過程中暴露出AAUAAA信號后，核酸酶在該信號下游約11－30個(gè)堿基處進(jìn)行切割。polyA的長度一般是50－200個(gè)堿基左右。現(xiàn)在是13頁\一共有77頁\編輯于星期五3、添加過程：

CPSF(cleavageandpoly(A)specificfactor)：識別AAUAAA序列并指導(dǎo)其他因子活性的發(fā)生。CSF(cleavagestimulationfactor)：結(jié)合到切割識別位點(diǎn)下游的富含G-U

的序列上，并且導(dǎo)致CPSF與AAUAAA強(qiáng)烈結(jié)合。PAP(poly(A)polymerase)：在ployA添加位點(diǎn)添加A；內(nèi)切酶：(由CFI和CFII構(gòu)成)，功能是對RNA進(jìn)行切割。核酸內(nèi)切酶5’m7G---------------------AAUAAA------------GUGUGU-------3’PAPCSFCSFCPSF切割復(fù)合體：現(xiàn)在是14頁\一共有77頁\編輯于星期五

PABP(poly(A)BindingProtein)：Promotionpoly(A)elongation

只有RABP結(jié)合到寡聚A上，PAP才能將PolyA尾巴延伸到200個(gè)堿基的長度?，F(xiàn)在是15頁\一共有77頁\編輯于星期五切割復(fù)合體的組裝內(nèi)切酶進(jìn)行切割polyA聚合酶合成短的多聚A在PABP結(jié)合到短的多聚A后，聚合酶繼續(xù)添加A現(xiàn)在是16頁\一共有77頁\編輯于星期五4、mRNApoly(A)尾功能：A、防止mRNA降解，大大提高了mRNA在細(xì)胞質(zhì)中的穩(wěn)定性。B、是mRNA穿越核膜由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的必需形式。C、與翻譯有關(guān)：切除poly(A)尾會(huì)影響翻譯起始?，F(xiàn)在是17頁\一共有77頁\編輯于星期五（三）、RNAinternalmethylation

m5C

m6A

HNHHNHOO

HNH

HN—CH3H3C現(xiàn)在是18頁\一共有77頁\編輯于星期五常見tRNA中的修飾核苷酸Cmnm5U(5-羧甲基氨甲基尿苷)mCm5U（5-甲氧基羰甲基尿苷）Xm5s2U（5-甲基-2硫代尿苷）K2C（2-賴氨酸胞苷）Com5U（5(2)-羥羧甲基尿苷）I（Inosine次黃嘌呤）m7G(7-甲基鳥苷)m5C（5-甲基胞苷）m6A（6-甲基腺苷）s2C（2-硫代胞苷）ψ(假尿苷）Um(2’-O-甲基尿苷)Xo5U(5-羥基尿苷)現(xiàn)在是19頁\一共有77頁\編輯于星期五（四）、RNA的剪接現(xiàn)在是20頁\一共有77頁\編輯于星期五（1）、底物：核內(nèi)RNA(nRNA/hnRNA)l

RNApolI→18s,5.8s,28srRNA(nucleolus：核仁)RNApolII→mRNA(nucleoplasm)RNApolIII→tRNA,5srRNA,U6-SnRNA(nucleolus&nucleoplasm)

l

pre-mRNAX≈7kb±;Max.≈20kb;4-10xmatureRNAX≈8Introns

1、剪接的分子基礎(chǔ)：現(xiàn)在是21頁\一共有77頁\編輯于星期五（2）核小RNA（SnRNA）

SnRNA≤250Nt;RichU(namedSnRNAU1—U6)l

(Pre-RNA+nucloe-protein)→250kdcomplex

完成splicing剪接體(3)、剪接體－核糖核蛋白體：現(xiàn)在是22頁\一共有77頁\編輯于星期五（4）、

Intron---外顯子-內(nèi)含子交界區(qū)域

高度保守，成為剪接過程重要的識別序列

人類許多重要疾病的病因junctionseq.mut.→異常剪接→病癥例；地中海貧血癥Junctionseq.mut.ofGlobingene→干擾mRNA成熟

現(xiàn)在是23頁\一共有77頁\編輯于星期五---IntronsbeclassifiedintoI,II,IIIby外顯子-內(nèi)含子交界區(qū)域

具有IntronIorIIorIII的基因分布不同(nuclear,mt,ct)IntronI,II,III的保守序列不同，剪接機(jī)制不同

三類內(nèi)含子的區(qū)別：groupIofintron(nuclear&mitochondrial)groupIIofintron(mitochondrial)groupIIIofintron(nuclear&chloroplast)

現(xiàn)在是24頁\一共有77頁\編輯于星期五2、RNAsplicingmodels

1）、splicingmodelsofgroupIofintron(nuclear&mitochondrial)A、四膜蟲35SrRNA的結(jié)構(gòu)：四膜蟲的三種rRNA轉(zhuǎn)錄物在一條35S的產(chǎn)物中，經(jīng)加工可以生成5.8S、17S和26SrRNA。大的(26S)rRNA位于3￠端。在有些四膜蟲種類中，26SrRNA基因只有一個(gè)很短的內(nèi)含子。GroupIofintron首先是在四膜蟲35SrRNA前體研究中發(fā)現(xiàn)的：（1）、I類內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：26s414Ntintron現(xiàn)在是25頁\一共有77頁\編輯于星期五B、Junctionsequence特征：高度保守，轉(zhuǎn)酯反應(yīng)的攻擊位點(diǎn)

●5’---exon----U------intron------G----exon-----3’

donorreceptorC、I類內(nèi)含子內(nèi)部形成的二級結(jié)構(gòu)：

所有的I類內(nèi)含子均含有9個(gè)發(fā)卡結(jié)構(gòu)的(P1-P9)特征性二級結(jié)構(gòu)。突變分析證明P3、P4、P6和P7屬于核心結(jié)構(gòu)；

其中P4和P7是最為保守的序列。現(xiàn)在是26頁\一共有77頁\編輯于星期五P1包括左側(cè)外顯子的3￠端，內(nèi)含子內(nèi)與此外顯子配對的序列稱為內(nèi)部向?qū)蛄?Internalguidesequence，IGS）

P7和P9之間有一段非常短的序列，可與內(nèi)含子3￠端的G前面的堿基序列配對?，F(xiàn)在是27頁\一共有77頁\編輯于星期五

突變分析證明，堿基配對對于I類內(nèi)含子產(chǎn)生核心結(jié)構(gòu)，形成核酶的活性中心，進(jìn)行自我剪接極其重要。

I類內(nèi)含子二級結(jié)構(gòu)的作用：例如：當(dāng)把突變體引入內(nèi)含子共有序列中，該突變會(huì)影響堿基配對，進(jìn)而阻止剪接的進(jìn)行。但通過恢復(fù)堿基配對的補(bǔ)償性突變可以使突變體恢復(fù)正常，能夠進(jìn)行自我剪接?，F(xiàn)在是28頁\一共有77頁\編輯于星期五I類內(nèi)含子通過轉(zhuǎn)酯反應(yīng)進(jìn)行自我剪接2）、I類內(nèi)含子的自我剪接過程：414Ntintron需要一價(jià)陽離子、二價(jià)陽離子；游離的鳥苷酸：GTP、GDP、GMP均可；反應(yīng)不需要外部能量的供給。B、剪接發(fā)生的條件：linearrDNAof35srRNAseq.

35srDNAA、四膜蟲35SrRNA的結(jié)構(gòu)：26s現(xiàn)在是29頁\一共有77頁\編輯于星期五第二次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)由新產(chǎn)生的外顯子3’-OH攻擊下游鄰近內(nèi)含子3’端“G—O--P--N”，并與外顯子相連，同時(shí)釋放線狀內(nèi)含子。內(nèi)含子的自我剪接包括三次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)：第一次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)由游離的G

（GTP、GDP、GMP均可）發(fā)動(dòng)，G的3￠-OH

攻擊外顯子的3￠末端“U--O--P—N”，并與之相連，產(chǎn)生G-內(nèi)含子和外顯子的3￠-OH末端。C、I類內(nèi)含子的剪接過程：游離的線狀內(nèi)含子發(fā)生第三次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)而形成環(huán)狀?，F(xiàn)在是30頁\一共有77頁\編輯于星期五自拼接的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)中化學(xué)鍵之間交換直接進(jìn)行。現(xiàn)在是31頁\一共有77頁\編輯于星期五I類內(nèi)含子的剪接是自我催化的結(jié)果I類內(nèi)含子之所以有催化活性是因?yàn)樗墚a(chǎn)生一種特殊的二級結(jié)構(gòu)或三級結(jié)構(gòu)，而這些結(jié)構(gòu)形式能產(chǎn)生與傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)酶一樣的活性中心：鳥嘌呤結(jié)合位點(diǎn)和底物結(jié)合位點(diǎn)。現(xiàn)在是32頁\一共有77頁\編輯于星期五第一次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)：G占據(jù)G結(jié)合位點(diǎn)，外顯子的3‘末端占據(jù)酶的底物結(jié)合位點(diǎn)。G的自由羥基攻擊內(nèi)含子的5‘端?，F(xiàn)在是33頁\一共有77頁\編輯于星期五第二次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)：內(nèi)含子的第414位點(diǎn)上的G占據(jù)G結(jié)合位點(diǎn)，外顯子的3‘端占據(jù)酶的底物結(jié)合位點(diǎn)。外顯子的3’堿基的自由羥基攻擊內(nèi)含子3‘末端G的3’羥基，發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，將兩個(gè)外顯子連接起來，同時(shí)生成內(nèi)含子?，F(xiàn)在是34頁\一共有77頁\編輯于星期五第三次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)：生成的內(nèi)含子3‘端414位上的G占據(jù)酶的G結(jié)合位點(diǎn)，內(nèi)含子的5’端占據(jù)底物結(jié)合位點(diǎn)，發(fā)生第三次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)：414位的G攻擊內(nèi)含子近5‘端的堿基（A16或U20）的5‘磷酸基團(tuán)，發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，內(nèi)含子環(huán)化，同時(shí)生成一段短的G－核酸?，F(xiàn)在是35頁\一共有77頁\編輯于星期五

環(huán)狀分子G414-A16（G414-U20)在體外可被水解，變成線狀，這一過程叫做逆環(huán)化(Reversecyclization)。G414-A16產(chǎn)生的線狀分子再次發(fā)生環(huán)化（G414攻擊U20）。因此，最終都形成G414-U20環(huán)狀分子。現(xiàn)在是36頁\一共有77頁\編輯于星期五被剪除的內(nèi)含子可利用其3‘端的位點(diǎn)與5’的相應(yīng)位點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)而環(huán)化現(xiàn)在是37頁\一共有77頁\編輯于星期五

G414-U20在體外發(fā)生逆環(huán)化，水解開環(huán)（在G414-U20之間解開）而產(chǎn)生一種線性分子，稱為L-19RNA。L-19分子具有酶活性，能催化短的寡核苷酸的延伸，因此將該種類型的酶稱為核酶?，F(xiàn)在是38頁\一共有77頁\編輯于星期五L19aspolymeraseofpoly(C)3‘-G-OHGGGAGGpCCCCC-OHGGGAGGpCCCCC-OH3‘-G-OH3‘-GC-OHGGGAGGpCCCCCC-OH3‘-GGGGAGGC-OH3‘G-OHGGGAGGHO-CCCCpHO-CCCCCCp現(xiàn)在是39頁\一共有77頁\編輯于星期五總結(jié)：

2、

Intron的剪接經(jīng)過4次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)

1、2th414Nt3ed16+399Nt4rd4+395Nt(L19)

1、

GMP（GDP,GTP)通過轉(zhuǎn)酯（trans-esterification）方式進(jìn)入Intron現(xiàn)在是40頁\一共有77頁\編輯于星期五3、

剪接過程不需其他的任何酶類與能量這是因?yàn)椋杭艚踊钚杂?5sRNA自身催化（auto-catalysis)完成；一處的磷酸酯鍵轉(zhuǎn)化為另一處新的磷酸酯鍵（轉(zhuǎn)酯反應(yīng)），反應(yīng)不需以分解高能前體物（NTP）為代價(jià)，形成新的磷酸酯鍵。其破壞的磷酸酯鍵與形成的磷酸酯鍵總是相等?，F(xiàn)在是41頁\一共有77頁\編輯于星期五L19發(fā)現(xiàn)的生物學(xué)意義:1、發(fā)展了具有催化功能的大分子種類

Pepzyme（肽酶）ChemzymeRibozyme(3~400Nt)

Enzyme現(xiàn)在是42頁\一共有77頁\編輯于星期五UAA

Pepzyme側(cè)鏈基團(tuán)的多樣性分子構(gòu)型的穩(wěn)定性→進(jìn)化中取代Ribozyme

2、分子進(jìn)化理論的發(fā)展

RNA是原始生命中最早具有催化功能（切割，連接）的酶活性物質(zhì)？！

B、RNA是原始生命中最早具有遺傳信息載體功能的物質(zhì)，可自我復(fù)制。但DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及雙鏈分子在復(fù)制，轉(zhuǎn)錄中的優(yōu)勢→進(jìn)化中取代RNA的遺傳信息載體功能。

A、酶活：現(xiàn)在是43頁\一共有77頁\編輯于星期五3）、GroupIIsplicingmodelA、Junctionsequence

B.S：BranchSiteof7Ntupstreamof3’-junctionseq.

●5’----exon-----GUGCG---------B.S----PyAU----exon---3’

供點(diǎn)受點(diǎn)----PyPuPyPyUAPy---(Py嘧啶；Pu嘌呤）100%

現(xiàn)在是44頁\一共有77頁\編輯于星期五●在BranchSite的兩側(cè)存在一些短的序列，這些區(qū)域可以與該內(nèi)含子上游特定序列之間發(fā)生互補(bǔ)，形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)(但B.S中的A不包含在互補(bǔ)序列內(nèi),從而被排除成芽狀突起）

5’--GUGCG--------------------PyPuPyPyUAPy-----PyAU—3’Intron

IRIR

5’GAU3’

AB、內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)：現(xiàn)在是45頁\一共有77頁\編輯于星期五C、Splicingmechanism（兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)）：

Intron

IRIR

A5’GAU3’

Exon1Exon2GAintron

PyAU

兩個(gè)外顯子連接在一起轉(zhuǎn)酯攻擊位點(diǎn)intron

OHAU

2‘A3‘G游離的內(nèi)含子形成套索結(jié)構(gòu)B.S中的A上的2￠-OH發(fā)動(dòng)第一次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)5‘3‘外顯子的3‘末端OH攻擊內(nèi)含子3’末端的U，發(fā)生第二次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)?，F(xiàn)在是46頁\一共有77頁\編輯于星期五5’---E1---AAUAGGUGA--------I1-----UACAGGUUG---E2-----E2--CUCAGGUACA-------I2-------UCAGGUUG---E3-----E3-------CCAGUAA---------I3-----UACAGGAA------E4-----E4-------AUGGUAA--------14-------AAAGGU--------E5-----E5-------GAGGUAUAU----I5-------CCAGCAA------E6-----E6-----GCAGGUAUGG---I6-------GCAGCUU-----E7---3’●Intron與Exon的連接處存在部分同源的consensusseq.卵清蛋白（Ovalbumin）mRNA(6Intron,7Exon)4）、GroupIIIsplicingmodel現(xiàn)在是47頁\一共有77頁\編輯于星期五A、Junctionsequence●5’---exon---GU--------intron--------AG------exon----3’供點(diǎn)100%94%受點(diǎn)●7Ntbranchsiteinupstreamof3’junctionseq.pyNpyUpuApyB.S序列：B.S現(xiàn)在是48頁\一共有77頁\編輯于星期五B、III型內(nèi)含子的剪接機(jī)理－－由剪接體實(shí)現(xiàn)

剪接的分子基礎(chǔ)：剪接體由蛋白質(zhì)和小RNA組成。在自然狀態(tài)下，它們以核糖核蛋白顆粒(snRNP)的形式存在。細(xì)胞核中的小分子RNA稱為核小RNA(SmallnuclearRNAs，snRNA）。snRNA參與剪接過程，并與其它蛋白質(zhì)一起構(gòu)成一個(gè)大的顆粒復(fù)合體，稱為剪接體(Splicesome)。；位于胞質(zhì)中的稱為胞質(zhì)小RNA(CytoplasmicRNA，scRNA):細(xì)胞質(zhì)小RNA參與蛋白質(zhì)的合成和運(yùn)輸。在核仁中也存在著一類小的RNA，稱為snoRNAs，它們在rRNA的加工中起作用。現(xiàn)在是49頁\一共有77頁\編輯于星期五參與剪接反應(yīng)的snRNPs包括U1，U2，U4，U5和U6。人的U1snRNA含有8種蛋白質(zhì)，U1snRNA折疊成獨(dú)特的二級結(jié)構(gòu)。其U1snRNA其5￠末端的11個(gè)核苷酸呈單鏈狀態(tài)，含有一個(gè)可與內(nèi)含子5￠剪接點(diǎn)保守序列互補(bǔ)的一段序列?；パa(bǔ)對于內(nèi)含子的正確剪接很重要。現(xiàn)在是50頁\一共有77頁\編輯于星期五C、III型內(nèi)含子剪接的過程：第一步是由B.S序列中保守A的2‘－OH對外顯子3￠剪接點(diǎn)的發(fā)動(dòng)親核攻擊。

兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)：第二步是由第一步中釋放的外顯子的自由3‘-OH攻擊內(nèi)含子3‘剪接點(diǎn)。內(nèi)含子形成套索結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在是51頁\一共有77頁\編輯于星期五BranchSiteALariatofintron現(xiàn)在是52頁\一共有77頁\編輯于星期五5）、剪接的調(diào)控（groupIII）

●對受點(diǎn)序列的選擇CAG=UAG>AAG>GAG

●剪接類型；

組成型剪接（constitutivesplicing）

cuttingeachintroninonebyone

選擇性剪接

(alternativesplicing)createisoformprotein>5%geneinmammal

個(gè)體發(fā)育，細(xì)胞分化

●對供點(diǎn)或受點(diǎn)的選擇剪接的準(zhǔn)確與否

選擇性剪接：一個(gè)初始轉(zhuǎn)錄本按多種方式進(jìn)行剪接，有些外顯子在成熟mRNA中可以出現(xiàn)或缺失，從而一種基因的轉(zhuǎn)錄本可以產(chǎn)生多種成熟的mRNA。現(xiàn)在是53頁\一共有77頁\編輯于星期五Alternativesplicing具有非常重要的生物學(xué)意義。選擇性剪接研究最清楚的是果蠅的性別決定系統(tǒng)。果蠅的性別決定涉及了一系列基因的相互作用，并且是可變剪接產(chǎn)生了雌雄果蠅?，F(xiàn)在是54頁\一共有77頁\編輯于星期五l

果蠅性別的發(fā)育與X性染色體和常染色體的比例相關(guān)

XX/AA=1發(fā)育成雌性果蠅

X/AA=0.5發(fā)育成雄性果蠅這種調(diào)控關(guān)系在胚胎發(fā)育早期就已確定，并保留記憶于體細(xì)胞中l(wèi)

3個(gè)關(guān)鍵基因參與果蠅的性別決定

sxl(性致死基因)tra(轉(zhuǎn)化基因)dsx(兩性基因)

性別分化的分子基礎(chǔ)：現(xiàn)在是55頁\一共有77頁\編輯于星期五Sxl基因中的外顯子3

中含有一個(gè)終止密碼子，在雄蠅中的mRNA產(chǎn)物中含有外顯子3，但雌蠅中無此外顯子，因此只有雌蠅產(chǎn)生Sxl蛋白質(zhì)。是X染色體與常染色體的比例決定了sxl基因的mRNA的剪接方式。Sxl基因的選擇型剪接：12345678SxlSexlethal（8exon）stopcodonFemalealternativesplicingMalenormalsplicing1245678AAAA12456783AAAAActiveproteinInactiveprotein現(xiàn)在是56頁\一共有77頁\編輯于星期五Tra基因含有4個(gè)外顯子，其中外顯子2含有一個(gè)終止密碼子；Tra基因的剪接：在雌性果蠅中，Sxl蛋白是一種剪接因子，Sxl蛋白的存在阻止了Tra基因外顯子2的正常剪接，從而忽略了一個(gè)完整的外顯子2。產(chǎn)生有活性的TRA蛋白；而在雄性果蠅中，由于不存在Sxl蛋白質(zhì)，Tra基因仍然按照正常的方式進(jìn)行剪接。產(chǎn)生沒有活性的TRA蛋白；現(xiàn)在是57頁\一共有77頁\編輯于星期五1234TraTransformer(4exon)1234AAAA134AAAAStopcodonFemalealternativesplicingMalenormalsplicingActiveproteinInactiveprotein

所以tra基因僅在雌性果蠅中產(chǎn)生蛋白質(zhì)，在雄性蛋白中沒有活性蛋白產(chǎn)生。此蛋白也是一個(gè)剪接調(diào)節(jié)物?，F(xiàn)在是58頁\一共有77頁\編輯于星期五Dsx基因的初級轉(zhuǎn)錄本共有6個(gè)外顯子；

雌性果蠅在Tra蛋白的作用下，1、2、3、4號外顯子剪接成成熟的轉(zhuǎn)錄本；dsx基因的剪接：雄性果蠅由于沒有Tra蛋白，1、2、3、5、6號外顯子剪接成成熟的轉(zhuǎn)錄本；選擇性剪接的結(jié)果是每種性別中都產(chǎn)生了不同的DSX蛋白：雄性產(chǎn)物阻止了雌性性別分化，而雌性產(chǎn)物抑制了雄性專一性基因的表達(dá)?，F(xiàn)在是59頁\一共有77頁\編輯于星期五dsxdoublesex(6exon)FemalealternativesplicingMalesplicing123456123AAAA56134AAAA2DSX-pFemaledevelopdsx-pMaledevelop現(xiàn)在是60頁\一共有77頁\編輯于星期五總結(jié)：果蠅中特定基因的選擇性剪接決定了其性別分化兩種染色體比例決定了雌性中Sxl基因的剪接棄掉外顯子3，產(chǎn)生有活性蛋白Sxl蛋白的存在使Tra基因按照棄掉外顯子2的剪接方式進(jìn)行。產(chǎn)生有活性蛋白。Tra蛋白的存在使雌性果蠅的Dsx基因按照將前4個(gè)外顯子連接在一起的剪接方式進(jìn)行。Tra蛋白可以抑制雄性基因的表達(dá)，從而向雌性方向分化?，F(xiàn)在是61頁\一共有77頁\編輯于星期五發(fā)生選擇性剪接的特定條件

l

DNAmutationordeletion→供體,受體位置和數(shù)目的改變●一條基因中有兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)或兩個(gè)以上加尾信號

l

特化細(xì)胞內(nèi)的alternativesplicing調(diào)控機(jī)制→isoformproteinl

RNP中SnRNA或protein異?！艚臃绞降母淖?/p>

現(xiàn)在是62頁\一共有77頁\編輯于星期五6)、反式剪接（trans-splicing）

●以一條pre-RNA

為底物以兩條不同來源的pre-RNA

為底物

●在spliceosome中完成在spliceosome中完成

●組成型剪接在成熟RNA的leadingsequence處或選擇性剪接拼接一外來的35Nt的splicedlead(對供點(diǎn)或受點(diǎn)的識別差異)(SL,剪接引導(dǎo)序列)或mini-exon

cis-splicingtans-splicing

●lariatintronY-intron

現(xiàn)在是63頁\一共有77頁\編輯于星期五A、反式剪接的發(fā)現(xiàn)與證實(shí)錐蟲

可變表面糖蛋白（VGS）基因中發(fā)現(xiàn)（VandePloeg1982）

●錐蟲中幾乎所有mRNA的5’-end

均有相同的35Ntseq.(mini-exon)

●maturemRNA35Nt外來RNAVGS

5’現(xiàn)在是64頁\一共有77頁\編輯于星期五●錐蟲genome中發(fā)現(xiàn)包含有35Ntseq.在內(nèi)的135Nt的重復(fù)序列（約200個(gè)拷貝）

●病毒線蟲植物(mt,ct)

人體

5’---tgaactAANNCNNNNNNNNCAGTTTCTGTACTNNATTGgta--3’

P35Ntmini-exonconsensusintron

均有發(fā)現(xiàn)Highconservative現(xiàn)在是65頁\一共有77頁\編輯于星期五●Splicing

Model：---GroupIIIpre-mRNA中AUG上游（leadseq.）30-70Nt

存在通用方式剪接的受點(diǎn)（3’AG）

pre-mRNA的AUG上游序列中的一個(gè)A2’-OH對SL序列內(nèi)含子中供點(diǎn)的G發(fā)動(dòng)攻擊，發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，與SL中供點(diǎn)的G以2’,5’磷酸酯鍵連接，并生成游離的前導(dǎo)序列。游離的前導(dǎo)序列3‘－OH攻擊受點(diǎn)（3’AG）形成Y-intron和成熟的mRNA?，F(xiàn)在是66頁\一共有77頁\編輯于星期五

錐蟲的反式剪接方式AAA現(xiàn)在是67頁\一共有77頁\編輯于星期五7）、酵母tRNA的剪接與成熟在400個(gè)左右的酵母tRNA基因中，有40個(gè)割裂基因，