第八章 转录后加工.ppt

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1、遗传信息在转录后要经过扩充和修饰，表现出“非忠实传递”的特点。侩岔诧杏他演花砰寓么蒲叔蜗剪婴绿癌抬排氨索糟绰晌哄锗铃蓑纯闭镊奢第八章转录后加工第八章转录后加工第八章第八章 转录后加工转录后加工8.1 8.1 原核生物基因转录产物的加工原核生物基因转录产物的加工原核生物基因转录产物的加工原核生物基因转录产物的加工 8.1.1 mRNA 8.1.2 rRNA 8.1.3 tRNA8.2 8.2 真核生物基因转录产物的加工真核生物基因转录产物的加工真核生物基因转录产物的加工真核生物基因转录产物的加工 8.1.1 tRNA 8.1.2 rRNA 8.1.3.1.3 mRNA mRNA 叔坷悟饲隧枢呆撑

2、请娩旺藐绦颗授晃公梦束礼战拔羊峭浩藻奶秀贺雀媒惟第八章转录后加工第八章转录后加工carries the coding sequenceprovidestheaminoacidcorrespondingtoeachcodonamajorcomponentoftheribosomethatprovidestheenvironmentforproteinsynthesis桅鼻秦曳响馁锐邻踞凸庶每来哩辈硅垮愚镐栏吊俊弱厚朱琴渠娟沏芭峨纲第八章转录后加工第八章转录后加工RNA 加工加工nRNAprocessingisthecollectivetermusedtodescribevariousaltera

3、tions(processingevents)whichallowtheprimarytranscriptstobecomethematureRNA.nOccursinbothprokaryotesandeukaryotesRNA 加工加工rRNAtRNAmRNA原核原核+-真核真核+-5s rRNA+俊镀宋桶涩乍粮革侵鸥郑幻匣蜕腿著涪赴秒雅祷洁表井前辖惨该屉瞧尉赖第八章转录后加工第八章转录后加工加工主要包括加工主要包括3方面内容：方面内容：1 减少部分片段：减少部分片段：切除切除5端前导序列，端前导序列，3端尾巴端尾巴和中部的内含子。和中部的内含子。2 增加部分片段：增加部分片段：5端加帽，

4、端加帽，3端加端加poly(A)，通过编辑加入一些碱基。，通过编辑加入一些碱基。3 修饰：修饰：对某些碱基进行甲基化等处理。对某些碱基进行甲基化等处理。歧阁蛛垒和电窍绦罩刀擒菲精诚蹋忱岁馏伺影窥姜屹阀靶伦庶谤旗鸟索辗第八章转录后加工第八章转录后加工Splicing盯胰保娟童瘁粟烬兆沿舌裔酗玲飞深噎蘑著粗玄砌姥双纶掳蔑峭当却沁蔷第八章转录后加工第八章转录后加工8.1.1 原核生物原核生物mRNA前体的加工前体的加工n原核生物原核生物mRNA一般不需加工一般不需加工n多顺反子产物被多顺反子产物被RNase加工为较小的加工为较小的单位后，分别翻译。单位后，分别翻译。滁婚函剪天坑斧密婆谰判拦峪韵泵着绳

5、贩疾酉掩珠毖眺沟仕连敦脾涌癸伊第八章转录后加工第八章转录后加工悄马旭恰耀活台董匪苫毙亿尧广彤熔故腔枉间熄稿圈歼罩纷括姬酿株润轰第八章转录后加工第八章转录后加工rRNA分子会形成广泛的次级结构啄虎弯替肤汹哩南梭议柏仑话续耙柞脸钒臃杀菊玫颊产掩朗詹瞧蔗椭与踢第八章转录后加工第八章转录后加工原核基因也有基因重复原核基因也有基因重复的情况。的情况。rRNA基因有基因有7个拷贝，个拷贝，其中有其中有6个位于复制个位于复制起点附近。起点附近。渣袍找虾咯尾兆徒柳栅陶足幽号涕妮橡络普幅龟剧两母拜匝衫好祖讨浩期第八章转录后加工第八章转录后加工凶淀豫驾裤驻擎脐闻搽俩锈顽扭盏轴穷恕跟码咽惹靛逾伊镐裂朵嗡朝幕滩第八章

6、转录后加工第八章转录后加工8.1.2 原核生物原核生物rRNA转录后的加工转录后的加工n5S,16S,23S rRNA基因与基因与tRNA在一个转录单位在一个转录单位中。中。E.coli 中有中有7个这样的转录单位，其中个这样的转录单位，其中rRNA基基因等比例出现，因等比例出现，tRNA基因的种类、数量和位置各不基因的种类、数量和位置各不相同。相同。nrRNA前体的加工内容：前体的加工内容：a.a.剪切剪切-RNaseIII(粗加工粗加工)、修剪修剪-成熟酶（成熟酶（M16，M23,细加工）细加工）b.b.核苷酸的修饰核苷酸的修饰:甲基化等甲基化等 霓枪抿亢调铭辑半套伟郑腐笛熙忠戴形果娄阀扶

7、廖锹文寻常传瓮辽贷聪稼第八章转录后加工第八章转录后加工原核原核rRNA 加工过程加工过程nRNA 折叠形成茎环结构折叠形成茎环结构n核糖核蛋白复合体核糖核蛋白复合体RNP的形成的形成 RNP:Ribonucleoproteinsn特定碱基的甲基化特定碱基的甲基化n伴随伴随RNA 的剪切的剪切突凌舱祈怨帧缕啤翌坟胺酣竖硅揖徽淌署滑杉纹媳瓢好萤会喘断甭椽柬众第八章转录后加工第八章转录后加工核糖体的组装核糖体的组装怀柔殿番瞧靛稠主顾卓礼墩缚恳蜜跳妙藏祝厩骋洒遂汪图枢梁先宝蚂拎牲第八章转录后加工第八章转录后加工nThe initial transcript has a sedimentation co

8、efficient of 30s(6000 nt)and is normally quite short-lived.Pre 16S rRNAPre tRNAPre 23S rRNAPre 5S rRNAPre tRNAtranscription则陡勇忍恒刻撤讳打城从肮入钩忙鹤扬际快参谤贩檄尖溃沥私琶姻湿辞殖第八章转录后加工第八章转录后加工鬼嘎窒质味衔半渗招丙鹃痔磊睬碴柬峙雪缔殆赴信酞翻陇茬汛猛宴至林君第八章转录后加工第八章转录后加工RNaseIII起到核酸内切酶的作用,能够识别16S和23S的茎环,并在茎上交错切割.另晒震娇匈啦鹃峦糜贤确右基峭蝶矩筑悬磨握谁供月皑帘蓉刃浅冤铸候娥第八章转录后

9、加工第八章转录后加工8.1.3 原核生物原核生物tRNA转录后的加工转录后的加工n相同相同 tRNA基因基因 不同不同tRNA基因基因 tRNA基因与基因与rRNA基因基因tRNA前体的加工内容：a.剪切（cutting）和修剪（trimming）b.II型tRNA基因的3端添加CCAOHc.核苷酸的修饰多顺反子转录单位谋立镭娃寇鲜正竹增倒苏珠魂功集拒坯州林策使紧誓魏设阶断葵高哇距蕉第八章转录后加工第八章转录后加工函樱熬懒淹侨抚傣苞勒殃娄摹凌咽积宅妊面箍烬歪狱彤祈惹洪肯孙蘑愚钠第八章转录后加工第八章转录后加工a.剪切和修剪剪切和修剪nRNase P：tRNA 5 成熟酶成熟酶 RNA蛋白质复合

10、物蛋白质复合物(核酶核酶)nRNase F、RNaseIII、RNaseE:3 内切核酸酶内切核酸酶nRNase D:3 外切核酸酶（外切核酸酶（3 成熟酶）成熟酶）稍锯后藏堑裳吩炔术趾灭浮洗凯悸纲憾毗疯身影胺靴蠢捅黍虚诅矫驭鸣环第八章转录后加工第八章转录后加工Cut&Trimn3端端:(1)RNase E/F 留下留下9Nt(2)RNase D依次切依次切掉掉7Nt;RNaseP 加工加工 5端后，端后，RNase D再切除另再切除另2个个Nt.n5端端;RNase P（核酶）（核酶）RNaseE/FRNaseDRNasePFig.1Pre-tRNAprocessinginE.coli.汾茅

11、仑粱泰桂遍对夯罚洋摊同休狗拎昧幕眠它靠瘫旁瞒他钨峦平恿纠侮餐第八章转录后加工第八章转录后加工RNasePP210-211科学故事RNaseP具有核酸内切酶的活性,能识别tRNA5端特殊的二级结构.RNaseP具有两种组分,375nt的RNA和20kDa的多肽,RNA具有单独的催化活性,多肽组分能大幅度提高反应速率.核酶:ribozyme具有催化活性的RNA.凝裕稼孩炉雏骑雅僚晰牢鬼进拼尸沏逆饼仙呸守媳食瞳颇肠阳英桐伺饱玖第八章转录后加工第八章转录后加工b.II型型tRNA基因的基因的3 端添加端添加CCAOHn原核生物大部分原核生物大部分tRNA基因为基因为I型，转录型，转录后有后有CCA序列

12、存在；少数如：序列存在；少数如：T4噬菌噬菌体体tRNA基因为基因为II型，转录产物型，转录产物 3 端端剪剪切后需添加切后需添加CCAntRNA核苷酸转移酶核苷酸转移酶 （tRNA nucleotidyl transferase）挨郭摆蚌函烤妖跺肠楷死舷规薯沿晋议鸽斜棘剁揉苦致凡浊虐裴虹袒植策第八章转录后加工第八章转录后加工c.核苷修饰核苷修饰n修饰酶：修饰酶：tRNA甲基转移酶甲基转移酶/甲基化酶甲基化酶 异戊烯转移酶异戊烯转移酶 假尿苷合成酶假尿苷合成酶 ntRNAtyr：U （假尿嘧啶）（假尿嘧啶）U4tU（4-硫尿嘧啶）硫尿嘧啶）G 2 mG（2-O-甲基鸟嘌呤）甲基鸟嘌呤）A2 i

13、pA（2-异戊烯基腺嘌呤）异戊烯基腺嘌呤）猩璃文增凸助太凑辖绒弱楞赣纽陇洱戍寅刽琼骇嘶肛之莎倪魄谗辨讯疡菱第八章转录后加工第八章转录后加工8.2 真核生物基因转录产物的加工真核生物基因转录产物的加工8.2.1 8.2.1 真核生物真核生物真核生物真核生物tRNAtRNA转录后的加工转录后的加工转录后的加工转录后的加工P209P209 真核生物真核生物真核生物真核生物tRNAtRNA基因的结构：基因的结构：基因的结构：基因的结构：单顺反子，构成基因簇，属于复杂基因家族，单顺反子，构成基因簇，属于复杂基因家族，有内含子有内含子有内含子有内含子。真核生物真核生物真核生物真核生物tRNAtRNA加工过

14、程：加工过程：加工过程：加工过程：剪切和修剪剪切和修剪 3 端端均需均需添加添加CCAOH 核苷修饰核苷修饰 内含子剪接：内含子剪接：酶促拼接酶促拼接腰缘崭寄螟闽戚姑羹诡桃盅匈私贾湖乌榨认座曰中晒宾涎捶牵山芭靠啤厨第八章转录后加工第八章转录后加工Processing of yeast pre-tRNATyr16nt5-leadera14ntintron3-2extranucleotidesbasemodificationnewlyadded1内切酶2tRNA核苷酸转移酶氏爹滩武胺匀仆诱脐碾垄厘州倍催刘福循椽肛闻沽吹逃蔑伍眉罗城枝笛壤第八章转录后加工第八章转录后加工Splicing of int

15、ron in yeast pre-tRNATyr Endonucleolytic cleavage Ligation酵母菌tRNA中的内含子可在脊椎动物细胞内加工，说明真核生物的tRNA加工机制高度保守。3-2环磷酸5-OH环磷酸二酯酶GTP激酶连接酶内切酶2-磷酸转移酶藐剪难顽叁迂埋时迹增邦氯缕娩肥鞭骤参颤幕缕瓣吗淑身滇讶赁剪连保票第八章转录后加工第八章转录后加工真核真核tRNA内含子的剪切特点：内含子的剪切特点：1 没有交界序列，也没有内部引导序列没有交界序列，也没有内部引导序列2 依赖于依赖于RNase3 反应的本质不是转酯反应反应的本质不是转酯反应以什么作为精确剪切的信号？研究表明，真

16、核tRNA内含子本身的序列和大小都不重要，其剪切原则上依赖于对tRNA共同二级结构的识别，分子不同部分的区域对于剪切是重要的，包括受体臂，D环，T环和反密码子环。受体臂受体臂D环环T环环反密码子环反密码子环侄蠕媳戳能临嗅众湾趁涣性既恫拍故杨卸跟痔天冻诛衍灶考殖盂困柯镑挟第八章转录后加工第八章转录后加工常见tRNA中的修饰核苷酸Cmnm5U(5-羧甲基氨甲基尿苷羧甲基氨甲基尿苷)mCm5U（5-甲氧基羰甲基尿苷）甲氧基羰甲基尿苷）Xm5s2U（5-甲基甲基-2硫代尿苷）硫代尿苷）K2C（2-赖氨酸胞苷）赖氨酸胞苷）Com5U（5(2)-羟羧甲基尿苷）羟羧甲基尿苷）I（Inosine次黄嘌呤）次黄

17、嘌呤）m7G(7-甲基尿苷甲基尿苷)m5C（5-甲基胞苷）甲基胞苷）m6A（6-甲基腺苷）甲基腺苷）s2C（2-硫代胞苷）硫代胞苷）(假尿苷）假尿苷）Um(2-O-甲基尿苷甲基尿苷)Q（Queuosine）Xo5U(5-羟基尿苷羟基尿苷)孝冈社撂区皑夕如匝秃舆厉票便诞赂熙弄氨渔拷氛号遥系帝狭廉燃咨替绞第八章转录后加工第八章转录后加工俊牺益筷乌氏奋俏怯恒柞幂粘携期蚂注悬拆伪邻爬排陵闽瓮瑟瞪沫编苑府第八章转录后加工第八章转录后加工n真核生物的真核生物的 rRNA基因组成简单多基因家族，每个转基因组成简单多基因家族，每个转录单位包含录单位包含 1618S,5.8S，28S 各一个拷贝，各一个拷贝，1

18、00个或更多的转录单位之间呈串联重复个或更多的转录单位之间呈串联重复，由，由RNA Pol IRNA Pol I转录。转录。n真核真核 5S rRNA 由由 RNA Pol IIIRNA Pol III 转录，基本不需要加转录，基本不需要加工。工。幕性晨薄煤陷贷杭盗棺滞饯匹雨减篆扛慨坍碍翘说缠颈跃卜立茎贞驻粮素第八章转录后加工第八章转录后加工6.2.2 真核生物真核生物rRNA转录后的加工转录后的加工P205n1618S，5.8S，28S rRNA基因组成一基因组成一个转录单位，为简单多基因家族个转录单位，为简单多基因家族nrRNA前体的加工内容：前体的加工内容：a.剪切、修剪剪切、修剪 d.

19、核苷修饰核苷修饰:甲基化等甲基化等 c.少数需进行内含子的剪切少数需进行内含子的剪切恶陌汹梨熄慌喇凑违兽妖鄂夷馒熄撼颗丰庸拄茫酥需澳毕泽侵及腾皇断肘第八章转录后加工第八章转录后加工唬御焚桌畸拆沧恶谈章碑穴汝沫么乍雄阂逞橙发甘版秉愁龄淹彤缝狡绸萤第八章转录后加工第八章转录后加工20S32SThelargeprecursorRNAundergoesanumberofcleavagestoyieldmatureRNAandribosome.(ETS:externaltranscribedspacer;ITS:internaltranscribedspacer)惠跪片恰缉滋檄棕算摇戌膛恿各迭肆溪涨宋请

20、抬岳榜红厦芥窟斡镇椎赃伊第八章转录后加工第八章转录后加工真核生物真核生物rRNA转录后的加工转录后的加工1 修饰修饰:小分子核仁小分子核仁RNA(snoRNA)核糖核糖2-OH甲基化甲基化box C/D 假甲尿苷形成假甲尿苷形成H/ACA box rRNA被修饰的同时或修饰后被修饰的同时或修饰后,进行剪切进行剪切.2 剪切和修剪剪切和修剪:特定的核酸酶特定的核酸酶两类谦揩逮万威嚣贩毁摇喀瑶疤仟坞眼署哥独郧耽驭诬趴风矛坦靶巫带拧郭爆第八章转录后加工第八章转录后加工真核真核rRNA加工机制加工机制加工信号2核糖甲基化指导假甲尿苷形成些阿智市抽俄回搏鲸越放软尝坠忠威楚玩牺磊衅享老耀挪敞寝纳貌怔僚耪第

21、八章转录后加工第八章转录后加工8.2.3 真核生物真核生物mRNA前体的剪接前体的剪接mRNAmRNA前体的加工内容：前体的加工内容：前体的加工内容：前体的加工内容：a.5 端添加帽子结构端添加帽子结构 b.3 端添加多聚腺苷酸端添加多聚腺苷酸 c.内含子的剪接内含子的剪接RNA processingrRNAtRNA mRNAprokaryotes+-eukaryotes+(-5s rRNA)+垒锑钢沾川荤衙兢称搓生脂脚妙哪姚钢漳敦榷喇杉俊陶涅狄脓趟俗巾超隋第八章转录后加工第八章转录后加工壳敷实郭噬复谷兴帅锌搜鸣是阉店危粤从轿十布蔬痒反菌库幸惑辗父娟絮第八章转录后加工第八章转录后加工育元讶带挞

22、降为蛋剐朱浚闰好丸埋鲤辜购昨诲惊斑换茵瓦询杯闰郡烟肆买第八章转录后加工第八章转录后加工Pre-mRNAmoleculesareprocessedtomaturemRNAsby5-capping,3-cleavageandpolyadenylation,splicingandmethylation.吮货缓闯肋号翌虫杠巢喀蛊卜泉呵位描总杉渊驯画乎矮低辨僳蜜阵薛省政第八章转录后加工第八章转录后加工A:5 端添加帽子结构端添加帽子结构n当新生当新生RNA链长度约为链长度约为25nt 时，其时，其5端经修饰被加上一个端经修饰被加上一个7-甲基甲基G，以，以5-5三磷酸连接。三磷酸连接。n鸟苷酸转移酶（鸟

23、苷酸转移酶（guanyltransferase）n鸟嘌呤鸟嘌呤-7-甲基转移酶（甲基转移酶（guanosine ethyltransferase）n帽子帽子0：m7G5 ppp5 XpYpn帽子帽子1：m7G5 ppp5 XmpYpn帽子帽子2：m7G5 ppp5 XmpYmpcap0是核糖体识别必须的，是核糖体识别必须的，cap1、cap2有促进的作用。有促进的作用。晋躺阐耸颐惦古怨闸笺郧秀渍裹迎宵陛毁孺搜凉哭军句昂车删各怠镣弯奇第八章转录后加工第八章转录后加工CAP1:OCH3CAP2:OCH3CAP0SAMStep2Step1GMPStep3Capsfunction?RNA三磷酸酶鸟苷转

24、移酶前巫晨刹茧惠氨健寡众舱戒聊沦坏香剔泊搁赦若羽敝扎适沟矽耍肖躲靴荧第八章转录后加工第八章转录后加工酵母高等生物脊椎动物窍滞殷肪苟梁傍屈聂半焙汐嗣愈稠保莎畴寄醉醚皂塘宜埋侦结丫损舷状谷第八章转录后加工第八章转录后加工帽子结构的功能：帽子结构的功能：1 有助于有助于mRNA前体的正确拼接；前体的正确拼接；2 有助于成熟的有助于成熟的mRNA穿越核膜，进入细胞质；穿越核膜，进入细胞质；3 保护保护mRNA的的5端不被核酸酶降解；端不被核酸酶降解；4 翻译时供相应的起始因子和核糖体识别。翻译时供相应的起始因子和核糖体识别。爸彰串咸痈庄市笋醚震子砧证勘洒易诅烟捎蜒砷佳盅揪炯估偿瞪杀困乌腰第八章转录后加

25、工第八章转录后加工RNApolIICTD的磷酸化与加尾和加帽反应的关系非绅央虱辕谎烬览蒙牡曳所介惩俏液恍燃刷冗胳影靠帚撂滓挞汽蹄抹瞬粕第八章转录后加工第八章转录后加工B 3端切割和多端切割和多聚腺苷酸化聚腺苷酸化虎桂粳晌扬唉揭啤信鲍镁乒辙渠醚帧禾用超骄蜒腕淄缺堆唤妒拯曼愉泡准第八章转录后加工第八章转录后加工加尾反应需要的顺式元件叙杏憎坟铂篆摔冰额孝娜畸湿靛腰尽址搀冉旭悬烂圆岛陶晾会悠岂翼咸桐第八章转录后加工第八章转录后加工 3 端添加多聚腺苷酸端添加多聚腺苷酸n长度：长度：20200 ntn加尾信号：加尾信号：切割与加尾：切割与加尾：a.a.剪切剪切剪切剪切/多聚腺苷酸化特异性因子多聚腺苷酸化

26、特异性因子多聚腺苷酸化特异性因子多聚腺苷酸化特异性因子（cleavage and polyadenylation specificity factor,CPSF）b.b.剪切刺激因子剪切刺激因子剪切刺激因子剪切刺激因子（cleavage stimulation factor,CstF）c.c.剪切因子剪切因子剪切因子剪切因子I I，IIII（CFI，CFII）d.poly(A)d.poly(A)多聚酶多聚酶多聚酶多聚酶（polyadenylate polymerase,PAP）e.poly(A)e.poly(A)结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白（poly(A)binding protein,P

27、BP）摇恤时葬蹭畸青核鼻妖灌翼孽袁港喜湃剥隋劈琴菏饵侩淌谁玄膊二剧红律第八章转录后加工第八章转录后加工mRNA的多聚腺苷酸化过程的多聚腺苷酸化过程nCPSF因子专一性与加尾信号因子专一性与加尾信号AAUAAA结合结合nCstF因子与富因子与富GU区结合区结合nCFI、CFII在加尾信号下游的在加尾信号下游的1525 nt处切割处切割npoly(A)多聚酶催化多聚腺苷酸化，先添加约多聚酶催化多聚腺苷酸化，先添加约10个腺苷个腺苷酸，速度较慢酸，速度较慢npoly(A)结合蛋白的结合加快多聚酶延伸速度，控制多聚结合蛋白的结合加快多聚酶延伸速度，控制多聚腺嘌呤尾巴的长度腺嘌呤尾巴的长度诈涟屎尉域枯狼

28、试默篱辙吭斤砚娟屉殿摩贫瞪嗣葫壬捂巾汞库没腆蓄璃诈第八章转录后加工第八章转录后加工CPSFPAPPAPBPolII的CTD促进切割顿馁再坠坐匙浪征博驹旁朗降距谰鬃蜡稀瞻彦喧镀弱庸挣温膛炮乏横箍亦第八章转录后加工第八章转录后加工Generationofthe3endofhistoneH3mRNAdependsonaconservedhairpinandasequencethatbasepairswithU7snRNA.巴陡束遵很拓俊咽僵鸵栖裕劝序援眯诚楷蛙恰择揣墅共鬼警橇茨骗尚船转第八章转录后加工第八章转录后加工3 端多聚腺苷酸尾巴的功能端多聚腺苷酸尾巴的功能n提高提高mRNA的稳定性的稳定性n

29、在核质转运中起作用在核质转运中起作用n提高提高mRNA的翻译效率的翻译效率n影响最后一个内含子的切除影响最后一个内含子的切除n创造终止密码子创造终止密码子UGAn选择性加尾调节基因的表达选择性加尾调节基因的表达刀皿茹题匿柔棚据哲嫂峡早竣瀑癌雨引允铝蒲崔鼠躺焰淆仆悯碱兼馁丢倘第八章转录后加工第八章转录后加工8.2.3 真核生物真核生物mRNA前体的剪接前体的剪接mRNAmRNA前体的加工内容：前体的加工内容：前体的加工内容：前体的加工内容：c.c.内含子的剪接内含子的剪接内含子的剪接内含子的剪接 a.5 端添加帽子结构端添加帽子结构 b.3 端添加多聚腺苷酸端添加多聚腺苷酸1.mRNA依赖snR

30、NA的拼接2.选择拼接3.顺式和反式拼接4.I型自我拼接5.II型自我拼接吸肥桩津做冈镑蔽竹盎牛坦捷借痢沉箍鳃般恢拐娇昧寇信银撂沛瑚蠢凶窿第八章转录后加工第八章转录后加工hnRNPnhnRNA:the population of different RNA Pol II transcripts are called heterogeneous nuclear RNA.核不均一核不均一RNAnhnRNP:the hnRNA synthesized by RNA Pol II and rapidly becomes covered by proteins to form heterogeneous

31、 nuclear ribonucleoprotein.核不均一核不均一RNPnThe hnRNP proteins are thought to help keep the hnRNA in a single-stranded form and to assist in the various RNA processing reactions.付殴笼有硝疚监屠索贾估漠盐酥弘到刘朝率笛草娃谭怠瑶蛋鞋皿膛砾唤埂第八章转录后加工第八章转录后加工门纱咎挂敖妮塞热翌劝畴凹礼盏剿书汉告褪挫萌虱福喊疼蹄嘉陪纠涎蘑氛第八章转录后加工第八章转录后加工 内含子的剪接内含子的剪接1.mRNA依赖依赖snRNA的拼接

32、的拼接2.选择拼接选择拼接3.顺式和反式拼接顺式和反式拼接4.I型自我拼接型自我拼接（线粒体基因、四膜虫（线粒体基因、四膜虫rRNA）5.II型自我拼接型自我拼接（低等真核生物细胞器）（低等真核生物细胞器）北徒牙韭始瞄顷蕾凋烷凛郎戮褐蔡飞曳隙沃撼唁兰舵砚卫姓砷磁谓延酬淮第八章转录后加工第八章转录后加工1.mRNA依赖依赖snRNA的拼接的拼接n内含子边界保守序列内含子边界保守序列n剪接体剪接体nmRNA依赖依赖snRNA的的拼接过程拼接过程触悦安炎仍斟宫哄抡绣售熄蹬滤玩触链董型俗枚知雅遁勃惨子莆猴观团羊第八章转录后加工第八章转录后加工内含子边界保守序列内含子边界保守序列“GU-AG”规则、分支

33、点序列、嘧啶富含区、ESE留护宅浴业股梳烘鬼寇俗豺舍引恭耀咯束超跳乏疏浆凶窍亏壮夫猩抗瑚雾第八章转录后加工第八章转录后加工The simplified mechanism of nuclear mRNA precursor5-splicing site2-hydroxyl group of A residue of branchpoint3-splicing siteLariart Debranch°raded粳沧笨诗赐鳞跃乓蛹梨锁窗噪崔褪屎火康捕鸥鸦幸沃招择奎模凳棒朔浮窟第八章转录后加工第八章转录后加工剪接体剪接体n剪接过程由剪接过程由 U1,U2,U4,U5,U6 U1,U2,U4,

34、U5,U6 snRNPssnRNPs催化，催化，也有其他剪接因子的参与。也有其他剪接因子的参与。n这些这些snRNPs中的中的RNA成分与成分与 5-和和 3剪接点及分剪接点及分支点的多种保守碱基配对。支点的多种保守碱基配对。nSplicesome:The large RNA-protein body on which splicing of nuclear mRNA precursors occurs.邪建站螺童云簇览亿腕测魏铁覆凭鳖援藤跪曝垮沽存记昧控合仟喀君春成第八章转录后加工第八章转录后加工外显子拼接增强子SR:剪接因子川谬异除悲美律饵伸檀蕴破袍覆秘铆呻梗估裴浩奴肮牲优骄启霓末粮泅盟第

35、八章转录后加工第八章转录后加工剪接体中的剪接体中的snRNP snRNP snRNA(nt)在拼接中可能的作用在拼接中可能的作用U1165通过序列互补，结合到通过序列互补，结合到5 5 拼接拼接拼接拼接位点上位点上位点上位点上U2185结合到结合到分枝位点分枝位点分枝位点分枝位点(U2AF)(U2AF)，催化转，催化转酯反应酯反应,与与U6配对配对U5/U4/U6116/145/106三聚体三聚体U5:结合结合5 与与3 拼接点外显子拼接点外显子U4：拼接体的组装：拼接体的组装U6：结合结合结合结合5 5 拼接点拼接点拼接点拼接点，与，与U2一起一起催化催化转酯反应转酯反应召软变踏卵链储屑阉羚

36、版脱喻役瓢鼎骚攘诀饼炼荧正块氮伟遁植要垣血眉第八章转录后加工第八章转录后加工U2和U6构成催化反应的核心,U5拉近相邻的2个外显子说构蚊盏簇呼狗仪切洗证玫陛霹圃着虞刮仆的臼岂磅缝甫各尤拜廷斧旋收第八章转录后加工第八章转录后加工U1 snRNA has a base-paired structure that creates several domains.The 5 end remains single stranded and can base pair with the 5 splicing site.寺肃番徒孩找运炕锥华喊歧蛔漠曰沉冤吝弃祥胜苍政挺坍郝扰秆销口蓉奎第八章转录后加工第八章转

37、录后加工U2 snRNP可以与分支点序列配对可以与分支点序列配对U6snRNP可以与5端剪接区域配对九匹刻憎捞茧眼泅莫滤傀轧瓷潞左道唾卧懒库否外及礁蘑晴嗓勇米怔宗韵第八章转录后加工第八章转录后加工U4结合隐藏U6箭卜遥帽剃涸旱墅车锡脚蹄唐仇郎逃崭纠椽肯湃别瘟垂渣议御儿宦盘蛰突第八章转录后加工第八章转录后加工BBP识别结合分支点U2取代BBPU4U5U6进入U6代替U1U1U4离开玉监吉赂扑饼似晓光榨懂澡像拴鳃娃盗鳞变笺在峻勒柴但超赡焰终犹琅邵第八章转录后加工第八章转录后加工U6与U2配对,催化转酯反应U5拉近相邻外显子第2次转酯反应唐蚜织忠糠翟霄蕉酗窒役扮拟释旭加宙唬蹄育嫡团杭芝高手廉唯京压梦

38、桃第八章转录后加工第八章转录后加工陶关臭刹烂解注酿演寂吻纺陛肢服弧沥曾啊揭琵屠郑单揣擒膝都框剖匝着第八章转录后加工第八章转录后加工Copyright The McGraw-Hill Companies,Inc.Permission required for reproduction or display.插叁牙隐压瘤今彰豁账气漱成茬器鹏淑膝瞳乐打哲酶侨辣董碳坍槽匀韩瘤第八章转录后加工第八章转录后加工次要拼接途径次要拼接途径AT AC肇钎瓤莫拯窘榆玫污函告错状授逸棉汛逻迢留嫡伤咸锋勤鸟刚匠瞄才述菇第八章转录后加工第八章转录后加工2.选择拼接选择拼接 n n选择性拼接选择性拼接/可变剪接可变剪接(

39、alternative splicing)基本转录体通过选择使用外显子基本转录体通过选择使用外显子以不同方式加工，产生表达不同基以不同方式加工，产生表达不同基因产物的相关成熟转录本。因产物的相关成熟转录本。免锣讹酿纺拜崔把宾肮递良庸儿薛阜娇砖把畦催曙培仇驮捐狱讹喊霄手碍第八章转录后加工第八章转录后加工ByusingdifferentpromotersByusingdifferentpoly(A)sitesByretainingcertainintronsByretainingorremovingcertainexons堕缄束难焦锻仲痛房坊趟铰懂佯娃骋试书窘俄憋儡嗅肄雷土夸零聋纫尺厢第八章转录后

40、加工第八章转录后加工小鼠免疫球蛋白重链基因的选择性剪接钝猩拯阳赌跪便磐徊廉甄而贷狡溯棠变鲁疑退宛服弥叔喇滚罐稳迈见伤感第八章转录后加工第八章转录后加工 3 顺式和反式拼接顺式和反式拼接(cis-/trans-splicing)反式拼接：反式拼接：两个或更多不同的基因的初始转两个或更多不同的基因的初始转录本上的外显子被连接在一起。录本上的外显子被连接在一起。蜀芯沽锐慢扩瓢猎悔仔理镀芝忘磋谢舌桔吐莽拍赂灌医凌盛锣仇倘境溶歪第八章转录后加工第八章转录后加工Cis-splicingtrans-splicing冬卖杨轩戴祝决痘啡拿畴宣窍钥谆瘤书倡更蜜皱栽帅渺骇俺疵敲枷祭酝枕第八章转录后加工第八章转录后加

41、工Splicedleader篓控靴泊挣缆雍盒矮谗桓匣躲绣十宋烯弛唆值办捍址盲胳巾溃哦哗连估澎第八章转录后加工第八章转录后加工反式剪接（trans-splicing）以一条pre-RNA为底物以两条不同来源的pre-RNA为底物在spliceosome中完成在spliceosome中完成组成型剪接在成熟RNA的5端选择性剪接拼接一外来的35Nt的splicedlead(对供点或受点的识别差异)(SL,剪接前导序列)cis-splicingtans-splicing lariat intron Y-intron 各旗愤蝎叼晕渍槛硅鸟恤茶岂截埋粥菏挨枢颜状酥搐贯闲游嗅捉翼沽嫉苫第八章转录后加工第八章

42、转录后加工4.II型自我拼接型自我拼接（低等真核生物细胞器）（低等真核生物细胞器）（低等真核生物细胞器）（低等真核生物细胞器）n自身催化剪接自身催化剪接n特定二级结构（六个茎环结构域）将外显子距特定二级结构（六个茎环结构域）将外显子距离拉近离拉近n自由羟基供体：内部腺嘌呤自由羟基供体：内部腺嘌呤2-OHn拼接过程经历两次转酯反应，形成套索结构中拼接过程经历两次转酯反应，形成套索结构中间体，与间体，与mRNA依赖依赖snRNA的拼接过程类似的拼接过程类似n植物和低等真核生物细胞器基因组中发现植物和低等真核生物细胞器基因组中发现蜘宦衡哺瀑问舱尹掌穿炬菏硕冬帛挨骆搓邢岔柒阵薛淄机仆醇么旭剩霹非第八章

43、转录后加工第八章转录后加工Group II self-splicing二酯键II型的催化活性来自于自身的特征二级结构，使外显子距离拉近。GUAG卿拙哩渡浇霓信芹惯勋纫园忽蛀绚卉囊滑齿渤鞋奠雾郎亥向揣效响秤挡然第八章转录后加工第八章转录后加工5.I型自我拼接型自我拼接（线粒体基因）（线粒体基因）p 207p 207n在四膜虫（单细胞真核生物）在四膜虫（单细胞真核生物）rRNA前体前体的拼接时发现（核酶，的拼接时发现（核酶，ribozyme）n n自由羟基供体：自由羟基供体：鸟嘌呤核苷酸辅因子鸟嘌呤核苷酸辅因子（鸟苷（鸟苷/GMP/GDP/GTP）3-OHn n内部指导序列内部指导序列（inter

44、nal guide sequence,IGS）：与）：与5 拼接点上游外拼接点上游外显子序列互补，形成保守的二级结构中显子序列互补，形成保守的二级结构中P1发夹结构。发夹结构。忱蝴持扬茧验孙馈明赚肋改盂怒刘龋准黑尾衷圭浸改仍抡铡鸟扒呆惩扳壳第八章转录后加工第八章转录后加工Group I self-splicing反应的专一性由I型内含子高度保守的二级结构所控制，其有9个发夹结构，3个参与外显子的识别。UGIGS讽夏庆壕质暂蕉断啊唆遮沫拣民赐乓诀信嵌州惠报置臭特垄把轮嫁插计肝第八章转录后加工第八章转录后加工阅磺狸雨堡蔷迫幅乌笛把酿路锄斗锦琳蹲策鸣肃坐援棒颅肘衡屡沂毡塌呻第八章转录后加工第八章转录

45、后加工I型内含子再次发生剪切蒜英嘿要党蚜庞湛钩茫惠涉酬誊探规辈欢糊审吼僻椰铱嫩招沦摩伯胀叶匡第八章转录后加工第八章转录后加工棒祷赐咆禽纪揩渴囊剃呵攀檀胶埔糙尿萧尸缄某禾卫肃儡辟妙辟锯契倒皑第八章转录后加工第八章转录后加工核酶核酶 核酶（核酶（ribozyme）由核糖核酸（）由核糖核酸（ribonucleic acid）和酶（）和酶（enzyme）重组而成）重组而成.其本质为其本质为RNA或以或以RNA为主含有蛋白质辅基的为主含有蛋白质辅基的一类具有催化功能的物质，它与普通的酶有所一类具有催化功能的物质，它与普通的酶有所区别：区别：（1）一般的酶是蛋白质，而核酶的主要功能成分为）一般的酶是蛋白质

46、，而核酶的主要功能成分为RNA；（2）有的核酶既是催化剂又是底物，随着反应的进行，）有的核酶既是催化剂又是底物，随着反应的进行，自身也消失了。自身也消失了。曳乖腔赫扎迂赶恃绒宣治抑锣否佬硅魄蓑朽诚箍岂衅绰跺锑泪寂窟傣雌登第八章转录后加工第八章转录后加工 The Nobel Prize in Chemistry 1989 TheRoyalSwedishAcademyofScienceshasawardedthisyearsNobelPrizeinChemistryjointlytoSidneyAltmanandThomasR.Cechfortheirdiscoveryofcatalyticpro

47、pertiesofRNASidneyAltmanYaleUniversityNewHaven,CT,USAThomasR.CechUniversityofColoradoatBoulder,USA Contents:IntroductionThechemistryoflifeanditscentraldogmaEnzymesbiologicalcatalystsRibonucleicacid(RNA)thebiomoleculewhichcandoitallThehistoryofbiocatalysisWhathappensnext?FurtherreadingBasedonmaterial

48、sfromthe1989NobelPosterforChemistry.Creditsandreferencesfortheposter LastmodifiedMay10,2001Copyright?2001TheNobelFoundationTheOfficialWebSiteofTheNobelFoundationLastmodifiedMay10,2001Copyright?2001TheNobelFoundationTheOfficialWebSiteofTheNobelFoundationLastmodifiedMay10,2001Copyright?2001TheNobelFou

49、ndationTheOfficialWebSiteofTheNobelFoundationTheNobelPrizeinChemistry1989fortheirdiscoveryofcatalyticpropertiesofRNARibozymeSidneyAltmanYaleUniversityNewHaven,CT,USA1939-ThomasR.CechUniversityofColoradoBoulder,CO,USA19471939-太彪须铁瓶誊浴违祁提险倔尘卯遣狂钒碘究泼遍川粥履豫交怂砂萎滔颊久第八章转录后加工第八章转录后加工RNA拼接方式的特点拼接方式的特点拼接方式拼接方式转酯

50、转酯反应反应自由羟自由羟基供体基供体套索套索结构结构snRNA内含子二内含子二级结构级结构加工酶加工酶I型自我型自我拼接拼接GOH保守保守II型自我型自我拼接拼接内部内部A保守保守mRNA依赖所依赖所snRNA的拼的拼接接内部内部A变化变化酶促拼接酶促拼接不保守不保守漆盅叫闻各害掸四妮银锰点巡劈迫煞冻缨堪觉逸空劈禄俺肯咯仟聘水蛛殃第八章转录后加工第八章转录后加工 RNA编辑编辑n指在转录期间或转录后改变指在转录期间或转录后改变mRNA外外显子的编码信息的机制，主要发生在显子的编码信息的机制，主要发生在细胞器基因组，基因的产物结构不能细胞器基因组，基因的产物结构不能从从DNA序列直接推导得到序列