【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一起。 圖 1211 原肌球蛋白 mRNA 前體及 不同的剪 接方式 剪接位點(diǎn)的突變也能引起拼接錯(cuò)誤，導(dǎo)致翻譯后的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能的改變。 如 β地中海貧血（ βthalassemia）。這是由于內(nèi)含子剪接點(diǎn)的 GU 中的 G 突變成 A，剪接體不能識(shí)別此序列，導(dǎo)致 β珠蛋白異常，由此產(chǎn)生貧血。 圖 12 12 mRNA 5’帽端的結(jié)構(gòu) 5‘端第一個(gè)核苷酸是 7甲基鳥嘌呤核苷三磷酸 , 第二個(gè)和第三個(gè)核苷酸的核糖 2’羥基甲基化。 （ 二） mRNA 前體在 5’末端加入“帽”結(jié)構(gòu) 加帽（ capping） 是一個(gè)多步過程，加帽過程需要兩種酶參與，即由 加帽酶（ capping enzyme）和甲基轉(zhuǎn)移酶 (methyltransferase)催化生成 7甲基鳥嘌呤核苷的帽結(jié)構(gòu)。其過程首先是將 GTP與 mRNA的 5’末端三磷酸縮合，然后此鳥嘌呤N7甲基化。此外， mRNA的第一和第二位核苷酸 2’OH也常常被甲基化（圖 1212）。 5’帽結(jié)構(gòu)可以使 mRNA 免遭核酸酶的水解，它幫助mRNA 通過核膜孔進(jìn)入胞漿，它也能與帽結(jié)合蛋白質(zhì)復(fù)合體結(jié)合，并參與和核糖體的結(jié)合，啟動(dòng)蛋白質(zhì)的生物合成。 （三） mRNA 前體在 3’末端多聚腺苷酸化 mRNA前體首先在 AAUAAA信號(hào)下游大約 10~30個(gè)核苷酸處的剪切點(diǎn)處被切斷。然后在 多聚腺苷酸聚合酶（ poly（ A） polymerase）的催化下，逐一加入腺苷酸。多聚腺苷酸聚合酶催化的反應(yīng)無(wú)需 DNA模板。 RNA + nATP ?? → RNA (AMP)n + nPPi (n = 80～ 250) mRNA 的 poly A尾是一些特異蛋白質(zhì)的結(jié)合部位，能增加 mRNA 的穩(wěn)定性，可以避免 3’核酸外切酶的水解。poly A與 poly A結(jié)合蛋白結(jié)合有助于蛋白質(zhì)生物合成（見第十三章）。 （四） mRNA 前體的修飾和編輯 所謂 修飾 包括 mRNA分子核糖上 2’羥基的甲基化反應(yīng)和嘌呤堿的甲基化反應(yīng)。 所謂 編輯 是指在轉(zhuǎn)錄后對(duì) mRNA序列中的堿基進(jìn)行變換的過程。 圖 12 13 載脂蛋白 B mRNA 的編輯加工 圖 1214 mRNA的加工過程示意圖 二、核糖體 RNA的加工 在哺乳動(dòng)物細(xì)胞的核仁內(nèi)，三種 rRNA的合成過程均先形成 45S的共同前體。然后，該前體再斷裂成相應(yīng)的 rRNA 。 圖 1215 rRNA前體的轉(zhuǎn)換 rRNA前體的加工是由多亞基的核蛋白復(fù)合物來(lái)完成的（圖 1216）。真核細(xì)胞的 5S RNA基因與其它 rRNA基因相分開。 轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過適當(dāng)?shù)募庸ぃ?28S、 的蛋白質(zhì)一起組成核糖體的大亞基。 18S則是小亞基的成分。 rRNA的成熟過程中也包括堿基的甲基化修飾和部分核糖的 2’OH甲基化反應(yīng)。甲基的供體是 S腺苷蛋氨酸。 圖 1216 rRNA的加工過程 rRNA的初級(jí)轉(zhuǎn)錄物是 45S 前 rRNA, 經(jīng)過一系列剪接、修飾，最后成為三種 rRNA 三、轉(zhuǎn)移 RNA的加工 tRNA前身物通常包括一個(gè)以上 tRNA，通過核酸水解加工過程將它們分開。成熟的 tRNA比初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物核苷酸數(shù)目少。加工過程包括插入順序的去除和相當(dāng)于外顯子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的拼接。 tRNA3’末端的CCA順序也是轉(zhuǎn)錄后加上去的。一些稀有堿基的修飾也在核內(nèi)進(jìn)行（圖 1217）。 圖 1217 tRNA的加工過程 .原核生物 RNA聚合酶 是多亞基的酶。從大腸桿菌提取的 RNA聚合酶有六個(gè)亞基組成，分子量為 500KD。兩個(gè) α亞基，一個(gè) β亞基，一個(gè) β’及 ω亞基組成 核心酶（ core enzyme）， 核心酶（ α2ββ’ω ）能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，但是沒有 RNA合成的特異性。第六個(gè)蛋白質(zhì)亞基稱 σ因子，這六種亞基構(gòu)成 全酶 （ holoenzyme） ,在體內(nèi)及體外只有全酶才能特異的合成 RNA。 σ因子參與識(shí)別特異的啟動(dòng)子 。原核生物 RNA聚合酶能被利福平（ rifampicin）所抑制。利福平與 β亞基相結(jié)合，從而抑制酶的活性。 第四節(jié) 原核生物的轉(zhuǎn)錄 圖 1218 原核生物 RNA聚合酶全酶的組成 （ α2ββ’ω σ ） 一、原核生物 RNA轉(zhuǎn)錄的起始 圖 1219 RNA聚合酶（含 ?70）可識(shí)別的大腸桿菌 的典型啟動(dòng)子 原核生物 啟動(dòng)子 區(qū)包括兩個(gè)高度保守的序列。一個(gè)序列位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游約 10bp，保守序列為 T*A*TAAT*，此區(qū)由 D. Pribnow首先發(fā)現(xiàn)，所以也稱 Pribnow 盒。第二個(gè)序列是位于 10上游的 35序列，為 T*T*G*ACA。在 –35區(qū)到 –10區(qū)之間的 17個(gè)核苷酸也是高度保守的 圖 1220 細(xì)菌轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)子區(qū) RNA轉(zhuǎn)錄的起始合成需要兩個(gè)步驟： 第一步， σ因子辨認(rèn)起始點(diǎn)， RNA聚合酶全酶相對(duì)弱的結(jié)合到 DNA啟動(dòng)子上，形成一個(gè) 閉合的啟動(dòng)子復(fù)合物（ closed promoter plex）。然后， DNA雙鏈在 ?10 區(qū)部分解旋，全酶形成更緊密的 開放啟動(dòng)子復(fù)合物 (open promoter plex)。 第二步，解鏈的 DNA與起始的三磷酸嘌呤核苷酸結(jié)合，開始轉(zhuǎn)錄，然后形成第一個(gè)磷酸二酯鍵。 RNA聚合酶向下游移動(dòng)，合成繼續(xù)。一旦起始的核苷酸鏈形成一小段（ 8?9nt）后， σ因子便從全酶釋放出來(lái)，核心酶進(jìn)入延長(zhǎng)階段繼續(xù)發(fā)揮其催化作用。 圖 1221 原核RNA的轉(zhuǎn)錄過程 二、原核生物 RNA轉(zhuǎn)錄的延長(zhǎng)階段 與 RNA聚合酶結(jié)合的 DNA區(qū)域解旋 17?18bp，形成所謂的轉(zhuǎn)錄泡（ transcription bubble）。轉(zhuǎn)錄泡隨 RNA聚合酶向下游移動(dòng)，下游的 DNA雙鏈不斷地被解旋，上游已解旋的 DNA鏈又不斷地復(fù)性。這樣， RNA聚合酶連續(xù)的合成新的磷酸二酯鍵，平均每秒鐘合成 40個(gè)核苷酸。在這一過程中， DNA模板的堿基與正在延長(zhǎng)的 RNA鏈堿基配對(duì)，形成大約 8?9bp的 RNA/DNA雜化雙鏈。原核生物沒有核膜， RNA轉(zhuǎn)錄尚未完成，翻譯就開始了。而真核生物有核膜，故轉(zhuǎn)錄和翻譯不能同時(shí)進(jìn)行。 三、原核生物 RNA轉(zhuǎn)錄的終止 終止分為 ρ因子依賴性及 ρ因子不依賴性兩類 DNA模板上有特殊的序列，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的 RNA 有兩個(gè)特征，第一是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物含有一段 GC豐富的發(fā)夾序列，能形成莖 環(huán)的二級(jí)結(jié)構(gòu)，RNA聚合酶與莖 環(huán)結(jié)構(gòu)作用后，即停止轉(zhuǎn)錄。第二是在發(fā)夾結(jié)構(gòu)的緊后面有 67 U殘基序列。幾個(gè) U 與模板DNA上的 A堿基配對(duì)很不穩(wěn)定，容易使新生成的 RNA與模板脫離 圖 1222 RNA轉(zhuǎn)錄的終止 ( ?因子不依賴性的 ) A： DNA模板有特殊的序列，富含 GC和 AT區(qū)，反轉(zhuǎn)重復(fù)順 序（陰影所示）。 B： RNA轉(zhuǎn)錄物可形成莖、環(huán)結(jié)構(gòu)。 圖 1223 轉(zhuǎn)錄終止 ρ因子的作用 ρ因子是由 6個(gè)亞基組成的蛋白質(zhì)，它具有 ATP酶和解旋酶的活性，能將 RNADNA雜交雙鏈解開，使 RNA脫離模板，從而終止 RNA轉(zhuǎn)錄。 2. ρ因子依賴性轉(zhuǎn)錄終止 四、 原核生物 RNA轉(zhuǎn)錄后的加工 原核生物 RNA轉(zhuǎn)錄與翻譯過程是偶聯(lián)的。即mRNA在轉(zhuǎn)錄過程中即進(jìn)行翻譯。原核生物mRNA初