分子生物學(xué)轉(zhuǎn)錄后加工

第三章

生物信息的傳遞（上）

——從DNA到RNA轉(zhuǎn)錄后加工目前一頁\總數(shù)八十八頁\編于四點第一節(jié)tRNA和rRNA的加工一.原核的tRNA和rRNA的加工參與蛋白質(zhì)合成的tRNA和rRNA都不是最初的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(1)它們的5`端都是單磷酸，而原始的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物5`端應(yīng)是三磷酸；(2)分子比初始轉(zhuǎn)錄物??；(3)tRNA含有特殊的堿基，這些堿基只有通過一些化學(xué)修飾才可以得到。目前二頁\總數(shù)八十八頁\編于四點(一)tRNA的加工tRNA一般首先合成一條前體鏈，其一側(cè)或兩側(cè)具有額外組分。額外的序列被核酸內(nèi)切酶和核酸外切酶作用共同去除。大多數(shù)tRNA的一個共同特點是它們在3`端有一個三核苷酸(總是CCA)，它們不是由基因組編碼的，而是在tRNA加工過程中被添加上去的。目前三頁\總數(shù)八十八頁\編于四點三種tRNA前體分子目前四頁\總數(shù)八十八頁\編于四點(一)tRNA的加工tRNA的加工分成3個階段(1)“斬頭”，形成5`末端；(2)去尾，形成3`-OH末端。缺-CCA的tRNA要用tRNA核酸轉(zhuǎn)移酶加-CCA。(3)修飾：通過甲基化酶，硫醇酶，假尿嘧啶核苷化酶等進行修飾，如氨基酸臂的4-硫尿嘧啶，D臂的二氫尿嘧啶，TψC臂的假尿嘧啶（ψ）。目前五頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前六頁\總數(shù)八十八頁\編于四點（二）原核生物rRNA的加工在E.coli中rRNA有7個轉(zhuǎn)錄單位分散于基因組中，名為rrnA-G。rRNA序列是保守的,每個轉(zhuǎn)錄單位都含有16S、23S、5SRNA，4個rrn基因座包含一條在16SRNA和23rRNA之間的tRNA基因，其他的包含兩條tRNA基因。另外的tRNA基因可能在或不在5S序列和3`端之間。每個轉(zhuǎn)錄單位中含有等比例的16S、23S、5SRNA，因為它們僅存在于核糖體中且是等比例的，因此串聯(lián)轉(zhuǎn)錄單位保障了它們的等量關(guān)系。目前七頁\總數(shù)八十八頁\編于四點原核生物rRNA的加工目前八頁\總數(shù)八十八頁\編于四點RNaseⅢ由2個亞基組成，起內(nèi)切酶的作用。它可能識別一級結(jié)構(gòu)和二級結(jié)構(gòu)相結(jié)合的某種特征。在30S前體RNA中，P16S和P23S各自的5`和3`都能互補配對，形成含有1600nt和2900nt的莖環(huán)，RNaseⅢ在二者的莖上交錯切割（而不在單鏈泡上切開）產(chǎn)生了P16S，P23S和P5SrRNA前體。再進一步由外切酶進行修正，切除多余的部分形成各種成熟的rRNA分子。目前九頁\總數(shù)八十八頁\編于四點二、真核的tRNA和rRNA的加工真核tRNA的基因和原核不同：(1)真核的前體分子tRNA是單順反子，但成簇排列，基因間有間隔區(qū)；(2)真核tRNA基因一般都比原核tRNA基因多得多，如酵母約有400個tRNA基因；(3)5`端單磷酸核苷酸，表明已被加工過；(4)tRNA的前體分子中含有內(nèi)含子。目前十頁\總數(shù)八十八頁\編于四點真核tRNA內(nèi)含子的特點：在酵母272條左右的tRNA基因中，有59條為斷裂基因。每條只含有一個內(nèi)含子。①位置相同，都在反密碼子環(huán)的下游相距一個核苷酸；②不同tRNA的內(nèi)含子長度（14～60bp）和序列各異；③外顯子和內(nèi)含子交界處無保守序列；④內(nèi)含子和反密碼子配對形成莖環(huán)⑤內(nèi)含子的多數(shù)突變不影響正常剪接有何意義？目前十一頁\總數(shù)八十八頁\編于四點體外tRNA剪接反應(yīng)需要ATP。反應(yīng)包括需要ATP和不需要ATP兩種情況說明剪接反應(yīng)的兩個階段是由不同的酶催化的。第一步不需要ATP。由一種非典型的核酸內(nèi)切酶切斷磷酸二酯鍵。第二步需要ATP，包括鍵的形成，是一個連接反應(yīng)，由RNA連接酶將斷端連接，形成成熟的tRNA。目前十二頁\總數(shù)八十八頁\編于四點酵母的內(nèi)切酶是一種異源四聚體蛋白質(zhì)，Sen34亞基和Sen2亞基分別切割3`和5`剪接位點。Sen54亞基通過“測量”成熟tRNA結(jié)構(gòu)中某個點的距離來確定切割位點的位置。盡管Sen15亞基的功能未知，但其在酵母中是必需的。反密碼子環(huán)的第一個堿基和3`剪接位點前的堿基之間的AI堿基配對對3`剪接位點的切割是必需的。tRNA的切割目前十三頁\總數(shù)八十八頁\編于四點tRNA的連接目前十四頁\總數(shù)八十八頁\編于四點真核細胞中rRNA的加工途徑真核生物的18S，5.8S和28SrRNA基因是串聯(lián)在一起形成一個轉(zhuǎn)錄本，初始轉(zhuǎn)錄本為45S前體（高等真核生物）或更?。ǖ偷日婧松锶缃湍钢袨?5S）5SRNA是由RNA聚合酶III從單獨的基因轉(zhuǎn)錄的，這和原核的rRNA基因不同。在真核的rRNA加工中rRNA和其他的真核基因也不同，它沒有內(nèi)含子，因此加工時，無需剪切內(nèi)含子這一步。目前十五頁\總數(shù)八十八頁\編于四點酵母rRNA前體的剪切(轉(zhuǎn)引自Russell,1992)

(轉(zhuǎn)引自Lewin,2005)

目前十六頁\總數(shù)八十八頁\編于四點rRNA加工需要小RNA在rRNA加工和修飾中需要一組稱為小核仁RNA(SmallnucleolarRNAs，snoRNA)的小RNA參與。它們與核仁(核中rRNA基因的轉(zhuǎn)錄區(qū))中大量存在的纖維蛋白相連接。RNA前體切割時需要一些snoRNA，如在酵母和非洲爪蟾中的第一次切割就需要U3snoRNA.snoRNA在切割中具體的作用機制還不清楚，可能是由于其與rRNA配對后形成可被核酸內(nèi)切酶識別的二級結(jié)構(gòu)。目前十七頁\總數(shù)八十八頁\編于四點rRNA的堿基修飾需要小RNA[1]rRNA堿基修飾需要兩類snoRNA，每一類中的成員都含有非常短的保守序列和二級結(jié)構(gòu)的共同特征。核糖2`位點甲基化作用需要C／D型snoRNA的參與。rRNA中假尿苷(pseudouridine，ψ)的合成需要H/ACA型snoRNA。[1]馬偉超,李一婧,王會寧.腦特異性表達的snoRNA研究進展[J].天水師范學(xué)院學(xué)報,2010,30(5):29-32.目前十八頁\總數(shù)八十八頁\編于四點在脊椎動物rRNA中的保守位置上有100種以上的2`-O-甲基基團。核糖2`位點甲基化作用需要C／D型snoRNA的參與,這些基團的名稱來自兩個短保守序列的基序，名為C盒(boxC)和D盒(boxD)，每個snoRNA都含有一個位于D盒附近且能與需甲基化的18S或28SrRNA互補的序列。特殊snoRNA的缺失會阻止rRNA互補區(qū)域的甲基化。snoRNA堿基與rRNA配對，形成雙鏈體區(qū)域，以此來作為甲基化底物。甲基化發(fā)生在互補區(qū)域內(nèi)D盒5`端的5個固定堿基。可能每個甲基化特異對應(yīng)于不同的snoRNA。迄今為止，大約17018個[1]snoRNA已經(jīng)被鑒定出來了，但甲基化酶還未被鑒定，一種可能是snoRNA自身提供了甲基化酶的部分活性。目前十九頁\總數(shù)八十八頁\編于四點酵母rRNA含有43個假尿苷殘基，脊髓動物rRNA含有約100個假尿苷殘基。假尿苷合成：與核糖連接的尿苷酸N1鍵斷裂，接著堿基旋轉(zhuǎn)，并把C5重連到核糖上。目前二十頁\總數(shù)八十八頁\編于四點rRNA中假尿苷的形成需要在約20個snoRNA中所含有的H／ACA短序列。它的命名是由于在3`端有一個ACA核苷酸三聯(lián)體，以及在兩個莖－環(huán)發(fā)卡結(jié)構(gòu)之間的部分保守序列(H盒)。每個snoRNA在發(fā)卡的莖部有一個和rRNA互補的序列。在每個snoRNA－rRNA配對區(qū)域都有兩個不配對的堿基，其中一個尿苷轉(zhuǎn)變成假尿苷。H／ACA型snoRNA與稱作Gar1p的核仁蛋白有關(guān)，這是假尿苷形成所必需的，但是功能仍未知。已知的假尿苷合成酶是不需要RNA輔因子的蛋白質(zhì)。snoRNA介導(dǎo)的假尿苷合成所需的合成酶還沒有被鑒定出來。目前二十一頁\總數(shù)八十八頁\編于四點幾種生物中鑒定的snoRNA數(shù)目統(tǒng)計[1-6]

[5]卓敏,屈良鵠.snoRNA及其結(jié)構(gòu)與功能研究新進展[J].自然科學(xué)進展,2007,17(7):858-863.[6]XIEJ,ZHANGM,ZHOUT,etal.Sno/scaRNAbase:acurateddatabaseforsmallnucleolarRNAsandcajalbody-specificRNAs[J].NucleicAcidsResearch,2007,35(Databaseissue):D183-D187.[7]BACHELLERIEJ-P,CAVAILLJ,QUL-H.NucleotidemodificationsofeukaryoticrRNAs:theworldofsmallnucleolarRNAguidesrevisited[M]//GARRETTRA,DOUTHWAITESR,LILJASA,etal.Theribosome:structure,function,antibioticsandcellularInteractions.Washington,DC:AmericanSocietyforMicrobiologyPress2000:191-203.目前二十二頁\總數(shù)八十八頁\編于四點第二節(jié)前體mRNA的加工mRNA前體分子的加工主要是真核mRNA，原核的mRNA一般不經(jīng)過加工。其轉(zhuǎn)錄和翻譯是緊密耦聯(lián)的，中間沒有可加工的間歇時間。目前二十三頁\總數(shù)八十八頁\編于四點原核生物mRNA的加工目前二十四頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前二十五頁\總數(shù)八十八頁\編于四點真核mRNA前體的加工在真核細胞核內(nèi)可以分離到一類含量很高，分子量很大但不穩(wěn)定的RNA，稱為核內(nèi)不均一RNA，其平均分子長度為8～10kb，長度變化的范圍從2Kb左右到14kb左右。比mRNA的平均長度（1.8-2kb）要大4～5倍。估計hnRNA僅有總量的1/2轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)內(nèi)，其余的都在核內(nèi)被降解掉。人們經(jīng)分析認為它是mRNA的前體，證據(jù)是：目前二十六頁\總數(shù)八十八頁\編于四點核內(nèi)不均一RNAhnRNA和mRNA有相同的序列。hnRNA在體外能作為模板翻譯蛋白，這也是hnRNA的mRNA前體的直接證據(jù)；兩者5`端都有帽子結(jié)構(gòu)，其他的RNA分子和前體都沒有這種特殊的結(jié)構(gòu)；兩者的合成同樣不為低劑量放線菌素D所抑制，但能被高劑量放線菌素D所抑制，表明兩者為相同的聚合酶所合成；兩者的3`端都有多聚腺苷尾巴，這也是其他的RNA分子所沒有的。目前二十七頁\總數(shù)八十八頁\編于四點用小鼠核內(nèi)hnRNA分離出的1.5kb（15S）的RNA分子和10Sβ-珠蛋白mRNA分別與小鼠的β-珠蛋白基因都可進行分子雜交，形成R環(huán)。實驗結(jié)果表明hnRNA中存在與mRNA相同的序列，但比mRNA更為復(fù)雜。此是hnRNA是mRNA前體的最有力的證據(jù)目前二十八頁\總數(shù)八十八頁\編于四點hnRNA的結(jié)構(gòu)的特點5`端有帽結(jié)構(gòu)；3`端有poly（A）尾巴；帽結(jié)構(gòu)后有3個寡聚U區(qū)，每個長約30nt；有重復(fù)序列，位于寡聚U區(qū)后面；有莖環(huán)結(jié)構(gòu)，可能分布于編碼區(qū)（非重復(fù)序列）的兩側(cè)；非重復(fù)序列中有內(nèi)含子區(qū)。內(nèi)含子目前二十九頁\總數(shù)八十八頁\編于四點hnRNA的物理結(jié)構(gòu)是一個核糖核蛋白顆粒(ribonucleoproteinparticle，hnRNP)，顆粒中蛋白質(zhì)包圍著hnRNA。體外研究表明，hnRNA的形狀是一個球體和一個與之相連的纖維狀結(jié)構(gòu)。顆粒中絕大多數(shù)為核心蛋白質(zhì)，但也有其它蛋白質(zhì)少量存在，蛋白質(zhì)的種類在20種左右。每個核中，與106個分子的hnRNP相比，這些蛋白質(zhì)的拷貝數(shù)約有108。其中一些具有包裹hnRNA的結(jié)構(gòu)，還有一些被認為能在細胞核與細胞質(zhì)間穿梭，起輸出RNA或者是控制RNA活性的作用。目前三十頁\總數(shù)八十八頁\編于四點真核mRNA的加工真核mRNA的加工一般要經(jīng)過四步：(1)5`加帽；(2)3`加尾；(3)切除內(nèi)含子；(4)修飾：對某些堿基進行甲基化目前三十一頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前三十二頁\總數(shù)八十八頁\編于四點(1)加帽mRNA的5`端的修飾是在細胞核中進行的，所有的真核生物都是如此。轉(zhuǎn)錄開始是用一個三磷酸核苷（通常是一個嘌呤，A或G），這第一個核苷酸的5`端仍保留3磷酸基因，其3`端和下一個核苷酸的5`位點形成磷酸二酯鍵，轉(zhuǎn)錄本的起始序列可能是：但當(dāng)人們在體外用酶來處理成熟的mRNA，并未產(chǎn)生預(yù)期的pppA或pppG，而是得到了5`-5`三磷酸連接的2個核苷酸，而且未端的堿基總是一個G.這說明什么？目前三十三頁\總數(shù)八十八頁\編于四點1．加帽它是在轉(zhuǎn)錄后加在原來RNA分子上的，鳥苷是由鳥苷轉(zhuǎn)移酶催化的。這個反應(yīng)在轉(zhuǎn)錄后立即發(fā)生，開始時在RNA的5`端不能檢測出微量的三磷酸。反應(yīng)是在GTP和原來的RNA5`端三磷酸之間進行縮合(condensation)反應(yīng)。然后再進行甲基化。此反應(yīng)是在S-腺苷基甲硫氨酸的作用下進行甲基化的位點目前三十四頁\總數(shù)八十八頁\編于四點1．加帽(1)剪接前加帽:如呼腸病毒，牛豆病毒目前三十五頁\總數(shù)八十八頁\編于四點1．加帽(2)剪切后加帽:如皰疹病毒和口炎病毒目前三十六頁\總數(shù)八十八頁\編于四點帽子的類型目前三十七頁\總數(shù)八十八頁\編于四點帽子結(jié)構(gòu)的功能(1)有助于mRNA越過核膜，進入胞質(zhì)；(2)保護5`不被酶降解；(3)翻譯時供IFⅢ（起始因子）和核糖體識別。目前三十八頁\總數(shù)八十八頁\編于四點(2)加尾mRNA的共同特點是在高等生物中（酵母中無此特點）在poly（A）上游11～30nt處有一特殊序列AAUAAA，這一序列是高度保守的目前三十九頁\總數(shù)八十八頁\編于四點(2)加尾特殊組分(cleavagepolyadenylationspecificityfactor,CPSF)識別AAUAAA并指導(dǎo)其它的活性剪切因子(CFI和CFII)在加尾位點AAUAAA下游11－30nt處剪切RNA；末端腺苷轉(zhuǎn)移酶(poly(A)聚合酶,PAP)合成poly(A)尾巴；PABP與poly(A)結(jié)合，添加約200A后反應(yīng)停止。目前四十頁\總數(shù)八十八頁\編于四點3`加工復(fù)合體專一性因子(specificityfactor，SF)含有4個亞基，它們一起與含有AAUAAA序列的RNA特異性結(jié)合。每一個亞基都是含有普通RNA結(jié)合域的蛋白質(zhì)，通過這些結(jié)合域只能非特異地與RNA結(jié)合。亞基間蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)的相互作用對產(chǎn)生專一性AAUAAA結(jié)合位點是必要的。只有CstF與富含G-U的位點結(jié)合后，CPSF才能與AAUAAA強烈地結(jié)合。切割和多聚腺苷酸化反應(yīng)都需要專一性因子，它和核酸內(nèi)切酶、poly(A)聚合酶一起位于一個復(fù)合體內(nèi)，此復(fù)合體通常執(zhí)行其切割功能，以一種緊密的耦聯(lián)方式進行多聚腺苷酸化。切割因子(cleavagefactor，CF)CFI和CFⅡ與專一性因子一起成為核酸內(nèi)切酶進行切割反應(yīng)的充分必要條件。目前四十一頁\總數(shù)八十八頁\編于四點加Poly(A)的反應(yīng)第一步加一個短的寡聚A序列（～10nt），此反應(yīng)依賴于AAUAAA序列；反應(yīng)由poly（A）聚合酶在特殊因子指導(dǎo)下完成的。第二步是寡聚A尾巴延伸到～200nt的長度。此反應(yīng)并不需要AAUAAA序列，但需要一個識別寡聚A并指導(dǎo)poly（A）聚合酶延伸的刺激因子（PABP）。目前四十二頁\總數(shù)八十八頁\編于四點有些mRNA的3’端無poly(A)尾，如在爪蟾卵母細胞中組蛋白H3的mRNA.成熟時要切除一段3’端序列。3`端有一個高度保守的莖－環(huán)結(jié)構(gòu)。切割的位點在莖－環(huán)下游4～5個堿基處。切割需要兩個因子參與：(1)莖－環(huán)結(jié)合蛋白（stem-loopbindingprotein,SLBP)識別；(2)U7snRNA和H3mRNA剪切點下游10個nt處嘌呤富含區(qū)－組蛋白下游元件（histonedownstreamelement,HDE）互補配對（通常為GAAAGA）。目前四十三頁\總數(shù)八十八頁\編于四點(3)內(nèi)含子的剪接Ⅰ類內(nèi)含子Ⅰ型自我剪接內(nèi)含子在線粒體基因組中發(fā)現(xiàn)，也存在于極少數(shù)單細胞真核生物(如嗜熱四膜蟲的rRNA)的核基因組中。原核體系中少數(shù)內(nèi)含子也是Ⅰ型內(nèi)含子（如T4噬菌體胸苷酸合成酶基因）；Ⅱ型內(nèi)含子Ⅱ型內(nèi)含子在植物和低等真核生物的細胞器基因組中發(fā)現(xiàn)核mRNA內(nèi)含子目前四十四頁\總數(shù)八十八頁\編于四點一.核酶(Ribozyme)1981年T.Cech和S.Altman等在研究四膜蟲rRNA時發(fā)現(xiàn)的；T.Cech由核糖核酸（ribonucleicacid）和酶（enzyme）這兩個詞“重組”成一個新的詞：“Ribozyme”；是指本質(zhì)為RNA或以RNA為主含有蛋白質(zhì)輔基的一類具有催化功能的物質(zhì)。和傳統(tǒng)酶的區(qū)別：(1)一般的酶是純的蛋白質(zhì)，而核酶是RNA或帶有蛋白的RNA；(2)核酶既是催化劑又是底物。而酶僅催化反應(yīng)。目前四十五頁\總數(shù)八十八頁\編于四點核酶發(fā)現(xiàn)的意義（1）突破了酶的概念.是一種自體催化；（2）揭示了內(nèi)含子自我剪接的奧秘；促進了RNA的研究。（3）為生命的起源和分子進化提供了新的依據(jù)。目前四十六頁\總數(shù)八十八頁\編于四點遺傳信息的進化路線可能是：RNA→（DNA→表達）→(DNADNA)→(DNA→表達)↑↓↓↗↓RNARNA表達||RNA病毒反轉(zhuǎn)錄病毒HBVDNA病毒目前四十七頁\總數(shù)八十八頁\編于四點酶組成的進化路線可能是：純RNA→RNA為主→RNA和→蛋白為主→純蛋白蛋白為輔蛋白并重RNA為輔

核酶RNaseP？端粒酶一般酶類目前四十八頁\總數(shù)八十八頁\編于四點Chambon等發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子切割位點有2個特點內(nèi)含子的兩個末端并不存在同源或互補。這就排除了存在二級結(jié)構(gòu)的可能。連接點具有很短的保守序列，稱為邊界順序。其規(guī)律稱為GU-AG法則（GU-AGrule)或Chambon法則。左邊的剪接位點稱供體（donor）位點，右邊的剪接位點稱受體（acceptor）位點。目前四十九頁\總數(shù)八十八頁\編于四點I類內(nèi)含子的剪接Cech等1981年用四膜蟲分離得到了35S的前體rRNA，它含有一個長413bp的內(nèi)含子。此35SrRNA要加入一價或二價陽離子及GTP就可以在體外釋放出413nt的線性的內(nèi)含子，若繼續(xù)保溫，那么線形內(nèi)含子又可形成環(huán)狀的RNA。這就意味著35SRNA在GTP的作用下可以自我剪接。目前五十頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前五十一頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前五十二頁\總數(shù)八十八頁\編于四點I類內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)特點其邊界序列為5`U↓-G↓3`；具有中部核心結(jié)構(gòu)（Centralcorestructure）內(nèi)部引導(dǎo)順序（internalguidesequence,IGS）目前五十三頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前五十四頁\總數(shù)八十八頁\編于四點Ⅱ類內(nèi)含子的剪接(一)結(jié)構(gòu)特點邊界序列為5`↓GUGCG……YnAG↓3`；符合GU-AG法則有6個莖環(huán)結(jié)構(gòu)，二級結(jié)構(gòu)的形成使兩個并列的功能區(qū)靠近，功能區(qū)5和功能區(qū)6被2堿基隔離開。功能區(qū)6含有1個不配對A殘基(分支位點），其上帶有2`-OH首先進行轉(zhuǎn)酯反應(yīng)。目前五十五頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前五十六頁\總數(shù)八十八頁\編于四點Ⅱ類內(nèi)含子的剪接無需鳥苷的輔助，但需鎂離子的存在。分支點A的2`-OH對5`端交界處的磷酸二酯鍵發(fā)動親核進攻，產(chǎn)生了套索（lariat）結(jié)構(gòu)；切下的外顯子1其3`-OH繼續(xù)對內(nèi)含子3`端的交界序列進行親核進攻，同時釋放出套索狀的內(nèi)含子。目前五十七頁\總數(shù)八十八頁\編于四點核mRNA的剪接(一)結(jié)構(gòu)特點：邊界順序:符合GU-AG法則。分支位點位于一個稱為分支點順序（branch-pointsequence）的短共有序列上，距內(nèi)含子3`端18-40nt，且具有2`-OH。在動物中的共有序列為Py80NPy80Py87Pu75APy95（酵母中是高度保守，為UACUAAC）。目前五十八頁\總數(shù)八十八頁\編于四點(二)剪接機制剪接裝置是由細胞核小RNA（smallnuclearRNA,snRNA）和多種蛋白質(zhì)組成的一個大的顆粒復(fù)合體，稱為剪接體（splicesome）。snRNPs:U1,U2,U4,U5和U6目前五十九頁\總數(shù)八十八頁\編于四點剪接與mRNA出核相關(guān)聯(lián)在完成合成和加工后，mRNA以核蛋白復(fù)合體的形式被載體蛋白從細胞核內(nèi)被轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)中。一個重要的問題是，這些蛋白質(zhì)如何識別它們的底物RNA，又是什么確保只有加工過的mRNA被轉(zhuǎn)運出細胞核。部分答案可能是：剪接體可能形成于轉(zhuǎn)錄完成之前以去除內(nèi)含子，但剪接和出核之間應(yīng)該具有直接聯(lián)系。因內(nèi)含子與剪接裝置聯(lián)系在一起，故可以阻止mRNA的出核，剪接體也能提供和出核裝置的接觸起始點。目前六十頁\總數(shù)八十八頁\編于四點幾種不同內(nèi)含子剪接反應(yīng)的區(qū)別

酵母tRNAI類內(nèi)含子Ⅱ類內(nèi)含子核mRNA前體邊界順序無5′U↓-G↓3′5′↓GU-AG↓3′5′↓GU-AG↓3′特殊順序C（莖上）－G(環(huán)上)內(nèi)部引導(dǎo)序列分支點順序分支點順序,5′外顯子順序二級結(jié)構(gòu)莖環(huán)構(gòu)象核心結(jié)構(gòu)5、6功能區(qū)剪接體基因外的成分內(nèi)切酶，連接酶GTP，鎂離子鎂離子U1,U2,U4,U5,U6能量要求ATP不不ATP中間型分子半分子tRNA環(huán)狀L-19RNA套索套索

目前六十一頁\總數(shù)八十八頁\編于四點反式剪接反應(yīng)目前六十二頁\總數(shù)八十八頁\編于四點反式剪接反應(yīng)錐蟲表面糖蛋白基因VSG（variablesurfaceglycoprotein）線蟲的肌動蛋白（actingenes）衣藻（chlamydomaonas）葉綠體DNA中含有的psa基因。目前六十三頁\總數(shù)八十八頁\編于四點錐蟲反式拼接的過程目前六十四頁\總數(shù)八十八頁\編于四點順式剪接（cis-splicing）：內(nèi)含子的剪接發(fā)生在同一個基因內(nèi)，切除內(nèi)含子，相鄰的外顯子彼此連接反式剪接（trans-splicing）：不同基因的外顯子剪接后相互連接。為反式剪接提供5`端外顯子的RNA稱為剪接前導(dǎo)RNA（splicingleaderRNA，SLRNA），為SmsnRNP中的一員。

目前六十五頁\總數(shù)八十八頁\編于四點植物病毒和類病毒的自我剪切類病毒（viroids）感染性RNA分子，獨自具有功能，外面不包被任何蛋白外殼。擬病毒（virusoids）與此結(jié)構(gòu)相同。但包被在植物病毒內(nèi)。擬病毒本身不能復(fù)制，必須依賴病毒的幫助，這種擬病毒有時稱為衛(wèi)星RNA（satelliteRNA）。1986年Symons提出了錘頭（hammerhead）二級結(jié)構(gòu)模型來解釋類病毒，擬病毒和衛(wèi)星RNA的自我剪切機制。目前六十六頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前六十七頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前六十八頁\總數(shù)八十八頁\編于四點（4）編輯編輯的發(fā)現(xiàn)編輯（editing）是在mRNA水平上發(fā)生信息變化的過程，轉(zhuǎn)錄后的RNA在編碼區(qū)發(fā)生堿基的加入，丟失或轉(zhuǎn)換等現(xiàn)象。1986.R.Benne在研究錐蟲線粒體mRNA轉(zhuǎn)錄加工時發(fā)現(xiàn)mRNA的多個編碼位置上加入或丟失尿苷酸，1990年在高等動物和病毒中也發(fā)現(xiàn)了編輯現(xiàn)象。目前六十九頁\總數(shù)八十八頁\編于四點尿嘧啶的插入ThemRNAforthetrypanosomecoxIIgenehasaframeshiftrelativetotheDNA;thecorrectreadingframeiscreatedbytheinsertionof4uridines.目前七十頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前七十一頁\總數(shù)八十八頁\編于四點目前七十二頁\總數(shù)八十八頁\編于四點尿嘧啶的插入及丟失目前七十三頁\總數(shù)八十八頁\編于四點RNA編輯發(fā)生在個別堿基哺乳動物的腸道中載脂蛋白B中第2153各密碼子上的C變成了U，使得編碼谷氨酰胺的CAA變成了終止密碼子UAA。Sommer等人在谷氨酸受體時，發(fā)現(xiàn)一個位置上的編輯使DNA中的谷氨酰胺密碼子（CAG）變成了RNA中的CIG，在翻譯時I總被讀作G，其為精氨酸密碼子（CGG）。從而使谷氨酰胺編碼為精氨酸。目前七十四頁\總數(shù)八十八頁\編于四點堿基的轉(zhuǎn)換目前七十五頁\總數(shù)八十八頁\編于四點對載脂蛋白B在體外系統(tǒng)中編輯的研究證明，編輯位點周圍的一段較短的序列(約26bp)是使酶能夠識別的靶位點。外顯子的編輯區(qū)和下游內(nèi)含子的一段互補序列配對，這種堿基配對對于靶位點的識別是必不可少的。特異性的識別還需要雙鏈體區(qū)域的一個非配對，所以，在不同的編輯系統(tǒng)中，對識別底物序列專一性會有不同的要求。目前七十六頁\總數(shù)八十八頁\編于四點RNA的編輯的生物學(xué)意義：校正作用有些基因在突變過程中丟失的遺傳信息可能通過RNA編輯修復(fù)。調(diào)控翻譯

通過編輯可以構(gòu)建和去除起始或終止密碼子，是基因表達調(diào)控的一種方式。擴充遺傳信息

能是基因產(chǎn)物獲得新的結(jié)構(gòu)和功能，有利于生物進化。目前七十七頁\總數(shù)八十八頁\編于四點小結(jié)剪接反應(yīng)完成內(nèi)含子的去除并把外顯子連在一起構(gòu)成成熟的RNA序列。根據(jù)體外反應(yīng)時需要的條件和形成的中間體，可以把剪接反應(yīng)分為四類，包括真核生物核mRNA內(nèi)含子、I類內(nèi)含子、II類內(nèi)含子和tRNA內(nèi)含子四種剪接系統(tǒng)。每一種剪接都是在一個RNA分子上結(jié)構(gòu)的變化，因此叫順式剪接反應(yīng)。核內(nèi)mRNA的剪接采取偏愛但不是專一性的途徑。只有非常短的一段共有序列是必須的，而內(nèi)含子中其他部分對剪接位點的識別沒有影響。與3`剪接點一樣5`剪接點也都是相同的。描述內(nèi)含子末端特征的GU-AG規(guī)則提供了剪接需要的序列。酵母中的UACUAAC分支位點，或者哺乳動物內(nèi)含子中非常保守的共有序列都是必須的。5`剪接點的反應(yīng)包括套索結(jié)構(gòu)的形成，此套索結(jié)構(gòu)通過5`-2`磷酸二酯鍵把內(nèi)含子的GU末端與分支位點第6位上的A連接在一起。然后外顯子末端的3`-OH攻擊3`剪接點，最后，外顯子連在一起，內(nèi)含子以一個套索狀結(jié)構(gòu)被釋放。兩次反應(yīng)都是轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，其中磷酸二酯鍵的數(shù)目不變。目前七十八頁\總數(shù)八十八頁\編于四點核mRNA的剪接需要形成一個剪接體。剪接體是一個大的顆粒，能把共有序列裝配到一個反應(yīng)性構(gòu)型中。剪接體含有U1、U2、U4/U6和U5snRNP及其它一些剪接因子。U1，U2和U5snRNP中各含有一個snRNA和幾種蛋白質(zhì)。snRNP識別共有序列。剪接經(jīng)常是分子內(nèi)反應(yīng)，但是有些情況下也會發(fā)現(xiàn)有反式(分子間)剪接。這些反應(yīng)可能是通過在每個分子的合適位點上形成剪接體發(fā)生的。II類內(nèi)含子與核內(nèi)mRNA內(nèi)含子剪接一樣，都形成一個套索狀的中間體，但是此類RNA有自我催化的性質(zhì)，能進行自我剪接。這類內(nèi)含子也遵循GU-AG規(guī)則，但是形成一個二級結(jié)構(gòu)從而可以識別合適位置上的剪接位點。酵母tRNA剪接包括內(nèi)切酶和連接酶分別作用的兩個獨立反應(yīng)。內(nèi)切酶識別前體的二級(或三級)結(jié)構(gòu)，并切割內(nèi)含子的兩個末端。內(nèi)含子去除后釋放兩個RNA半分子，在ATP的參與下使之連接起來。RNA聚合酶II的終止能力尚不是完全清楚，其轉(zhuǎn)錄物的3`末端是通過切割產(chǎn)生的。位于切割位點上游11-30bp處的AAUAAA序列為切割和多聚腺苷酸化提供信號。內(nèi)切酶和poly(A)聚合酶與其它因子一起共同為AAUAAAA的專一性提供信息。目前七十九頁\總數(shù)八十八頁\編于四點幾種不同內(nèi)含子剪接反應(yīng)的區(qū)別

酵母tRNAI類內(nèi)含子Ⅱ類內(nèi)含子核mRNA前體邊界順序無5′U↓-G↓3′5′↓GU-AG↓3′5′↓GU-AG↓3′特殊順序C（莖上）－G(環(huán)上)內(nèi)部引導(dǎo)序列分支點順序分支點順序,5′外顯子順序二級結(jié)構(gòu)莖環(huán)構(gòu)象核心結(jié)構(gòu)5、6功能區(qū)剪接體基因外的成分內(nèi)切酶，連接酶GTP，鎂離子鎂離子U1,U2,U4,U5,U6能量要求ATP不不ATP