原核生物与真核生物mRNA比较.ppt
原核生物与真核生物mRNA比较 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望转录初始产物（转录初始产物（RNARNA前体）的加工前体）的加工 前体RNA的加工过程：5端加帽反应、加多聚A反应前体RNA的加工过程：内含子的剪接、编辑及化学修饰原核生物与真核生物mRNA的比较mRNA的概念首先是由的概念首先是由F.Jacob和和J.Monod于于1965年提出来的。年提出来的。真核生物真核生物mRNA的合的合成和加工：细胞核成和加工：细胞核 mRNA的转录和翻译是在同一个细胞空间里同步进行的，蛋白质合成往往在mRNA刚开始转录时就被引发了。真核生物中有特殊的机理来增加或减少特定分子的半衰期。多数细菌mRMA在转录开始1分钟后就开始降解。mRNA降解的速度大概只有转录或翻译速度的一半。每过大约2分钟，体系中出现新生蛋白质的速度就下降50。1原核生物mRNA的半衰期短原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较5 3 DNA原核生物转录过程中的羽毛状现象原核生物转录过程中的羽毛状现象核糖体核糖体RNARNA聚合酶聚合酶原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较在原核生物中在原核生物中(包括病毒包括病毒)，一个，一个mRNA分子能够编码一种或分子能够编码一种或多种蛋白质，所有蛋白质都能翻译出来。真核生物一个特定多种蛋白质，所有蛋白质都能翻译出来。真核生物一个特定的的mRNA分子只能翻译出一种蛋白质分子。分子只能翻译出一种蛋白质分子。单顺反子单顺反子mRNA(monocistronic mRNA)：把只编码一个蛋白：把只编码一个蛋白质的质的mRNA称为单顺反子称为单顺反子mRNA(monocistronic mRNA)多顺反子多顺反子mRNA(polycistronic mRNA)：把编码多个蛋白质：把编码多个蛋白质的的mRNA 称为多顺反子称为多顺反子mRNA(pOlycistronic mRNA)。原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较原核生物转录的原核生物转录的mRNA是一个是一个多顺反子多顺反子(polycistron)真核生物转录的真核生物转录的mRNA是一个是一个单顺反子单顺反子(cistron)2顺反子(cistron)原核生物mRNA：多顺反子mRNA真核生物真核生物mRNAmRNA：单顺反子单顺反子mRNA原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较Steps Leading from Gene to Protein 原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较 原核生物常以AUG(有时GUG，甚至UUG)作为起始密码子，而真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。真核mRNA具有“第一AUG规律”，即当5端具有数个AUG时，其中只有一个AUG为主要开放阅读框架的翻译起点。起始AUG具有二个特点：（1）AUG上游的-3经常是嘌呤，尤其是A。（2）紧跟AUG的+4常常是G。起始AUG邻近序列中，以ANNAUGGN的频率最高。若-3不是A，则+4必须是G。无此规律的AUG，则无起始功能。原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较3起始密码子 原核生物起始密码子AUG上游712个核苷酸处有一被称为SD序列(ShineDalgarno sequence)的保守区，因为该序列与16S-rRNA 3端3-UCCUCC-5区段反向互补，从而使mRNA 结合到核糖体上，保证多肽链的合成能从mRNA 序列的正确部位开始。真核生物mRNA5端均有m7GpppN帽子结构，无SD序列。大多数的真核mRNA转录后在5-端加一个7-甲基鸟苷,同时第一个核苷酸的C2也是甲基化的,这种m7GpppNm结构被称为帽子结构(cap sequence)。帽子结构具有促进核蛋白体与mRNA的结合、加速翻译起始速度的作用,同时可以增强mRNA的稳定性。原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较4原核生物mRNA的5端无帽子结构。在起始密码子AUG上游9-13个核苷酸处，有一段可与核糖体16S rRNA配对结合的、富含嘌呤的3-9个核苷酸的共同序列，一般为AGGA，此序列称SD序列。它与核糖体小亚基内16S rRNA的3端一段富含嘧啶的序列 GAUCACCUCCUUA-OH（暂称反SD序列）互补，形成氢键。使得结合于30S亚基上的起始tRNA能正确地定位于mRNA的起始密码子AUG。5端SD序列原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较真核生物mRNA 5端的帽子结构5端第一个核苷酸是7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸第二和第三个核苷酸的核糖2羟基甲基化原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较真核生物真核生物mRNAmRNA的结构的结构The cap blocks the 5 end of mRNA and may be methylated at several positions.除组蛋白基因外，在真核mRNA的3末端,有一多聚腺苷酸(poly A)结构,通常称为多聚A尾。一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。poly A是RNA生成后加上去的。原核生物3端没有或只有较短的多聚(A)结构。多聚(A)是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式，它大大提高了mRNA在细胞质中的稳定性。mRNA刚从细胞核进入细胞质时，其多聚(A)尾巴一般比较长，随着mRNA在细胞质内逗留时间延长，多聚(A)逐渐变短消失，mRNA进入降解过程。原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较5多聚(A)结构 真核生物的mRNA分子存在着非翻译的间隔顺序（内含子 intron），这种内含子隔断了编码顺序，并能从初级RNA转录物上切除下来。一个基因可由多个内含子和外显子间隔排列而成。原核生物的mRNA没有内含子。6真核基因大多是断裂的原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较部分人类基因中内含子序列所占的比重分析内含子在真核基因中所占的比例很高，甚至超过内含子在真核基因中所占的比例很高，甚至超过99原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较1、编码区：从起始密码子AUG开始经一连串编码氨基酸的密码子直至终止密码子。2、位于AUG之前的5端上游非编码区3、位于终止密码子之后不翻译的3端下游非编码区。几乎所有mRNA都可以被分成3部分：原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较虽然先导片断和尾随片断均为基因转录本的一部分，但并不被翻译。原核生物mRNA转录物与DNA模板链序列结构之间的对应关系原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA比较比较
