10-9核酸的生物合成知识点-RNA转录后的加工修饰.pdf

1 第 10 章 核酸的生物合成知识点 RNA 转录后的加工修饰 由 RNA 聚合酶催化合成的原初转录物（写成 pre-RNA）往往需要经过一系列的剪接和加工修饰过程才能转变为成熟的 RNA 分子。原核生物 mRNA 不需要加工，其他 RNA 转录后都需要加工。因真核生物存在细胞核结构，转录和翻译在时、空上都被分隔开来，与原核生物相比，真核生物 RNA 的加工更为复杂和重要。一、mRNA 前体的加工 1.原核生物 mRNA：原核生物的转录和翻译通常是同时进行的，mRNA 一般不进行转录后加工。2.真核生物 mRNA 的加工：真核生物 mRNA 的原初转录物（pre-mRNA）是相对分子质量很大的前体，它们在核内迅速合成和降解，其半衰期很短，只有几分钟。pre-mRNA分子中大部分序列被剪除，只有少部分拼接成成熟的mRNA，这部分序列称为外显子，而剪除的序列称为内含子。Pre-mRNA 加工成 mRNA 的过程：5端加“帽”、3端加“尾”：即在链的 5端形成特殊的帽子结构（m7GpppmNp），在链的 3端切除部分序列后加上多聚腺苷酸（PolyA）尾巴，这一过程在转录终止前就已完成；切除内含子、拼接外显子；少数核苷的甲基化修饰。二、rRNA 前体的加工 1.原核生物 rRNA 前体的加工：在原核细胞中，编码三种 rRNA（即 5S、16S、23S 的 rRNA）的基因和一个或几个 tRNA 基因往往排列在一起，成为一个转录单元，形成的原初转录产物为 30S 的 RNA。经甲基化后，切割剪除成为成熟的 rRNA 和 tRNA。2.真核生物 rRNA 前体的加工：真核生物细胞的核仁是 rRNA 合成、加工和装配成核糖体的场所。45S 的 pre-rRNA 是 28S、18S、5.8S 的 rRNA 基因构成的转录单元的原初转录物，经甲基化、假尿苷化、切割剪除加工成为三种成熟的 rRNA。真核生物的 5SrRNA 基因成簇排列，转录产物经过适当加工即与 28SrRNA和 5.8SrRNA 以及有关蛋白质一起组成核糖体的大亚基。18SrRNA 与有关蛋白质则组成小亚基。2 三、tRNA 前体的加工 1.原核生物 tRNA 前体的加工：大肠埃希菌染色体基因组共有 tRNA 基因约 60 个。tRNA 基因大多成簇存在，或与编码蛋白质的基因组成混合转录单位。tRNA 前体的加工包括：由核酸内切酶在 tRNA 两端切断；由核酸外切酶从3端逐个切去附加的顺序；在 3端加上 CCAOH 结构；部分核苷的修饰。2.真核生物 tRNA 前体的加工：真核生物 tRNA 基因的数目比原核生物tRNA基因的数目要大得多，成簇排列，但一个tRNA基因为一个转录单元。tRNA基因由 RNA 聚合酶转录，转录产物为稍大的 tRNA 前体。tRNA 前体的加工包括：切除 5端和 3端的附加序列和内含子序列；3端加上 CCAOH；部分碱基修饰。