真核生物转录特点和加工.ppt

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1、关于真核生物转录特点与加工第一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月转录因子转录因子与反式作用因子反式作用因子转录因子转录因子与反式作用因子反式作用因子:调节基因表达的蛋白为转录因子；它们与特异的顺式作用元件相互作用,并激活另一基因的转录第二张，PPT共二十五页，创作于2022年6月TATATF II DTF II ATF II BRNA-pol II/TF II FTF II EPIC12345转录起始复合物转录起始复合物结合顺序结合顺序第三张，PPT共二十五页，创作于2022年6月转录后的加工转录后的加工原核原核RNARNA不需加工，边转录边翻译不需加工，边转录边翻译真核真核RNARN

2、A需要加需要加工工rRNArRNAtRNAtRNAmRNAmRNA55加帽加帽33加尾加尾 剪接剪接在转录过程中在转录过程中转录后进行转录后进行第四张，PPT共二十五页，创作于2022年6月真核生物转录后的加工真核生物转录后的加工意义：意义：转录生成的前体RNA,无生物学活性,需加工变为成熟、有活性的RNA 加工种类：加工种类：剪切与剪接、末端添加核苷酸、修饰、RNA编辑第五张，PPT共二十五页，创作于2022年6月一、一、mRNAmRNA前体的加工前体的加工（一）生成特点：原核原核：mRNA是多顺反子(polycistronic),每分子RNA中含几种蛋白质信息，RNA寿命短，转录没完时翻译

3、即开始 例:乳糖操纵子，含Z,Y,A三个基因,分别编码半乳糖苷酶、透过酶及乙酰基转移酶 第六张，PPT共二十五页，创作于2022年6月真核：真核：单顺反子,一个mRNA仅编码一种蛋白质 外显子:在真核生物基因中编码蛋白质的序列 内含子:非编码蛋白的序列,因其插于外显子之间又称插入序列,居间序列 hnRNA:为mRNA的前体,转录物中外显子与内含子间隔排列，需经剪接加工后生成mRNA 第七张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（二）（二）mRNA前体加工过程前体加工过程 真核：真核：5末端帽子 部位：核内 3端多聚A尾 部位：核内,胞质有酶也可进行 剪接作用 部位：胞核 甲基化(甲基化发生在

4、剪接之前,在非编码区分子中含1-2个m6A)RNA编辑(某些mRNA的核苷酸序列,在生成转录产物后还需插入、删除或取代一些核苷酸残基,方能生成具有正确翻译功能的模板,遗传信息在mRNA水平上的改变过程，称为RNA编辑)原核：原核：多顺反子mRNA在RNase作用下转变为单独的顺反子第八张，PPT共二十五页，创作于2022年6月5加帽pi5pppG磷酸酶ppi5pGpppG5GpppG甲基化酶CH3mGpppGO HOH帽1帽0帽2NNNNOH2NCH3+OHHCH2HOPOPO POPPPN1N2N3OOHOOHOOHOCH3OCH32OH79H甲基鸟苷5，5-三磷酸第九张，PPT共二十五页，

5、创作于2022年6月mRNA 5末端帽子特征的末端帽子特征的生物学功能生物学功能：I:使使mRNA免遭核酸酶的破坏，保持其结构的稳定性；免遭核酸酶的破坏，保持其结构的稳定性；II:利于蛋白质起始因子的识别，从而促进翻译的起始。利于蛋白质起始因子的识别，从而促进翻译的起始。第十张，PPT共二十五页，创作于2022年6月33加尾加尾AAUAAAAAAAAAAAA.加尾加尾AATAAAGTGTGTG-AAUAAAGUGUGUGAAUAAAGUGUGUG酶切酶切转录的终止转录的终止加尾信号加尾信号GC丰富序列polyApolyA尾（约尾（约2020200200个个A A）A AA AA AA AA A

6、A A第十一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 高等真核生物（不包括酵母）的高等真核生物（不包括酵母）的mRNA的共同特征：的共同特征：poly(A)添加位点上游添加位点上游11-30个核苷酸区域内存在高度个核苷酸区域内存在高度保守的保守的AAUAAA序列。序列。绝大部分真核生物绝大部分真核生物 mRNA 3端含端含poly(A)尾巴尾巴poly(A)尾巴生物学功能：尾巴生物学功能：I:保持保持mRNA的稳定性，防止被降解；的稳定性，防止被降解；II:与翻译起始有关。与翻译起始有关。第十二张，PPT共二十五页，创作于2022年6月应用一：应用一：Poly(A用来从总用来从总RNA中分离

7、中分离mRNA第十三张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 可设计寡聚可设计寡聚Oligo(dT)片段合成片段合成cDNA应用二：应用二：mRNA:5 NNNN.NNNNNNAAAAA 3 TTTTT 5 cDNA:3 NNNN.NNNNNNTTTTT 5第十四张，PPT共二十五页，创作于2022年6月断裂基因：断裂基因：真核生物的基因由若干个编码区真核生物的基因由若干个编码区和非编码区互相隔开但又连续镶嵌而成和非编码区互相隔开但又连续镶嵌而成外显子（外显子（exon):exon):基因中出现在基因中出现在mRNAmRNA的序列的序列内含子（内含子（intronintron）：）：基因中不

8、出现于基因中不出现于mRNAmRNA而被剪接掉的序列而被剪接掉的序列核内不均一核内不均一RNA RNA（hnRNAhnRNA）：真核生物中编码蛋白质基）：真核生物中编码蛋白质基因的初级转录本，包括因的初级转录本，包括55帽子、帽子、3poly(A)3poly(A)尾、外显子、尾、外显子、内含子，经剪接加工成为内含子，经剪接加工成为mRNAmRNA第十五张，PPT共二十五页，创作于2022年6月剪接剪接剪接:在细胞核内在细胞核内,hnRNA,hnRNA剪切掉内含子剪切掉内含子,将多个外显将多个外显子连接为成熟子连接为成熟mRNAmRNA的过程为剪接的过程为剪接 例例:同一转录本同一转录本,在不同

9、的组织在不同的组织,因剪接差异产生因剪接差异产生各自不同的各自不同的mRNAmRNA剪接的本质：磷酸酯键的转移剪接的本质：磷酸酯键的转移剪接特点剪接特点 ：剪接部位的结构为内含子末端的特定序列，：剪接部位的结构为内含子末端的特定序列，分布在内含子的三个部位，分布在内含子的三个部位，55端剪切点为端剪切点为GU;3GU;3端剪端剪切点为切点为AGAG；靠近；靠近33端含端含A A序列的分支点序列的分支点 第十六张，PPT共二十五页，创作于2022年6月mRNAmRNA的剪接：的剪接：hnRNAhnRNA被剪接体作用，剪除内含子、连被剪接体作用，剪除内含子、连接外显子，产生成熟的接外显子，产生成熟

10、的mRNAmRNA的过程的过程第十七张，PPT共二十五页，创作于2022年6月外显子外显子内含子内含子DNADNAmRNAmRNA转录转录形成套索形成套索RNARNA，外显子靠近，外显子靠近剪接体剪接体去除套索去除套索RNARNA，外显子连接，外显子连接成熟成熟mRNAmRNAmRNAmRNA的剪接的剪接第十八张，PPT共二十五页，创作于2022年6月套索结构套索结构外显子外显子外显子外显子内含子内含子内含子内含子55端断开端断开前一个外显子的前一个外显子的33末端攻末端攻击下后个外显子的击下后个外显子的5 5末端末端前后外显子的连接前后外显子的连接第十九张，PPT共二十五页，创作于2022年

11、6月二、二、tRNAtRNA前体的加工前体的加工 1、切除多余的核苷酸：RNase P切除5端多余的核苷酸；RNase D切除3端多余的核苷酸2、剪切内含子：核酸内切酶切除内含子,连接酶进行连接3、修饰与3末端加-CCA:修饰包括甲基化,脱氨基,还原反应等，在核苷酸基转移酶催化下完成3末端添加CCA 第二十张，PPT共二十五页，创作于2022年6月tRNAtRNA的加工的加工内含子编码区内含子编码区内切核酸酶内切核酸酶外切核酸酶外切核酸酶P P P53-OH 3-OH 3DNADNA内含子内含子初级转录物初级转录物3 3 端加端加CCA-OHCCA-OH3P 除去内含子除去内含子（内切酶与连接

12、酶（内切酶与连接酶）CCA-OHCCA-OH 3成熟成熟 tRNAtRNA5CCA-OHCCA-OH内含子内含子55和和33端的酶切端的酶切33加上加上CCACCA去掉内含子去掉内含子特异部位碱基的加工特异部位碱基的加工第二十一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第二十二张，PPT共二十五页，创作于2022年6月三、三、rRNArRNA前体的加工前体的加工（一）特点：（一）特点：1、rRNA拷贝多,原核5-10个拷贝;真核:果蝇260个拷贝;Hela细胞1100个拷贝 2、rRNA基因之间以纵向串联的方式重复排列第二十三张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（二）加工过程 1、剪切作用：需核酸酶参与2、甲基化修饰：修饰在碱基上 3、自我剪接：一种核酶的作用 5S的加工变化不大 原核rRNA加工：rRNA含非转录的间隔区，其产物中含tRNA 真核rRNA加工：1.5S自成体系加工少无修饰和剪接。2.45S加工中含剪切和甲基化修饰，需核酸酶第二十四张，PPT共二十五页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第二十五张，PPT共二十五页，创作于2022年6月