轉(zhuǎn)錄基本知識(shí)(nxpowerlite)-資料下載頁
2025-02-21 13:55本頁面
【正文】 RNA的編輯 (RNA editing): 某些 RNA，特別是 mRNA的一種加工方式，它導(dǎo)致了 DNA所編碼的遺傳信息的改變（如 單堿基突變） RNA的修飾（ RNA modification）： 有些 RNA，特別是前體 rRNA和 tRNA可能有特異性的化學(xué)修飾。 RNA的編輯 :mRNA編輯是在 mRNA水平上信息發(fā)生改變 (堿基取代、插入或缺失 )的過程 。 在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中， mRNA中有時(shí)會(huì)發(fā)生單個(gè)堿基的替換，導(dǎo)致它所編碼的蛋白質(zhì)序列發(fā)生改變。在錐蟲線粒體中，當(dāng)堿基有條理地增加或缺失時(shí)，在一些基因的轉(zhuǎn)錄物中會(huì)發(fā)生更大范圍的變化。 mRNA編輯機(jī)理：非剪切作用改變 mRNA。 ① 堿基取代 如哺乳動(dòng)物載脂蛋白B mRNA的編輯：載脂蛋白 B的 mRNA含29個(gè)外顯子，有 4563個(gè) code，第 2153號(hào)code是 CAA，在肝中mRNA 編碼 4563AA的蛋白，小腸中存在的脫氫酶使 C脫氫，將 CAA→UAA ，小腸的 mRNA中編輯產(chǎn)生UAA使翻譯停止在2153code處。 Apo100 Apo48:形成CM:乳糜顆粒 ② 堿基的插入或缺失和移碼 移碼： 錐蟲coxII(cytochromeoxidase,細(xì)胞色素氧化酶 II)基因的 mRNA相對(duì)于其 DNA序列出現(xiàn)了讀碼框的偏移，通過插入 4個(gè) U，才能產(chǎn)生正確的 讀碼框。 插入或缺失 ： 錐蟲線粒體的細(xì)胞色素氧化酶 III mRNA序列分析表明，許多 U并非在 DNA中編碼（紅色）或在 RNA中被除掉（用 T表示）。這些 U的專一性插入信息是由向?qū)?RNA(guide RNA)提供的，向?qū)?RNA含有和正確編輯的 RNA互補(bǔ)的一段序列。 尿嘧啶殘基的添加或刪除過程： 首先 RNA切斷，添加或去除尿嘧啶，最后進(jìn)行末端連接。該反應(yīng)在向?qū)?RNA的指導(dǎo)下由一個(gè)酶復(fù)合體催化完成的。 二、 tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工 主要有以下幾種加工方式： 1. 切斷。 2. 剪接。 3. 3’末端 CCA序列添加。 4. 化學(xué)修飾。 tRNA前體 RNA pol Ⅲ TGGCNNAGTGC GGTTCGANNCC DNA tRNA前體的轉(zhuǎn)錄合成 tRNA前體的切斷和剪接加工 tRNA339。末端 CCA序列的添加 tRNA的堿基修飾 （ 2）還原反應(yīng) 如： U ? DHU （ 3）核苷內(nèi)的轉(zhuǎn)位反應(yīng) 如： U ? ψ （ 4）脫氨反應(yīng) 如： A ? I 如： A ? Am （ 1）甲基化 （ 1） （ 1） （ 3） （ 2） （ 4） 三、 rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工 真核生物中前體包括了 18S rRNA、 rRNA和 28S rRNA序列。在高等真核生物中，前體以沉降速率來命名，命名為 45SRNA，在低等真核生物中，它比較?。ㄈ缃湍钢袨?35S） rRNA前體的轉(zhuǎn)錄和剪接加工 原核生物中前體包括了 16S rRNA、23S rRNA和 5S rRNA和 tRNA序列。前體為 30S RNA。 RNA生物功能的多樣性 RNA在遺傳信息的翻譯中起著決定作用。 RNA具有重要的催化功能和其他持家功能。 RNA轉(zhuǎn)錄后加工和修飾依賴于各類小 RNA和其他蛋白質(zhì)復(fù)合物。 RNA對(duì)基因表達(dá)和細(xì)胞功能具有重要調(diào)節(jié)作用。 RNA在生物進(jìn)化中起重要作用。 五 、 RNA的降解 RNA降解是涉及到基因表達(dá)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)， rRNA和 tRNA是穩(wěn)定的 RNA ，其更新率低； mRNA是不穩(wěn)定的 RNA，其更新率非常高。因?yàn)?mRNA于其編碼基因的表達(dá)活性直接有關(guān)，不同的 RNA需要以不同的速度進(jìn)行降解。 脊椎動(dòng)物細(xì)胞 mRNA的平均半衰期約為 3h, 細(xì)胞每一世代中各類 mRNA約周轉(zhuǎn) 10次。細(xì)菌 mRNA的半衰期大約只有，以適應(yīng)快速生長和對(duì)環(huán)境作出快速反應(yīng)的要求。 所有細(xì)胞中都存在各種核糖核酸酶，可以降解 RNA。真核生物 mRNA降解的主要途徑首先是 poly(A)尾巴的縮短，去腺苷酸化能誘發(fā)脫去 5?端帽子結(jié)構(gòu)，然后由 5? 3?方向和 3? 5? 方向降解 mRNA。 細(xì)菌 mRNA的降解總的方向?yàn)?5`→ 3` ； 降解由兩部分組成：核酸內(nèi)切酶的切割，以及核酸外切酶對(duì)這些片段從 3` → 5` 方向的降解。 mRNA穩(wěn)定性的調(diào)控 真核生物能否長時(shí)間、及時(shí)地利用成熟的mRNA分子翻譯出蛋白質(zhì)以供生長發(fā)育的需要，與 mRNA的穩(wěn)定性以及屏蔽狀態(tài)的解除相關(guān)的。 原核生物 mRNA的半衰期平均 3min。高等真核生物迅速生長的細(xì)胞中 mRNA的半衰期平均 3h。 在高度分化的終端細(xì)胞中許多 mRNA極其穩(wěn)定，有的壽命長達(dá)數(shù)天。 mRNA的 3’端尾巴通過影響 mRNA壽命來影響翻譯效率。 mRNA轉(zhuǎn)錄后降解的調(diào)節(jié) ： mRNAs的3‘非翻譯區(qū)（ 3’untranslated region，UTR）的富含 AU的元件（ AUrich element， ARE），它會(huì)介導(dǎo) mRNA的快速衰減（ AREmediated mRNA decay， AMD）。這是由基因序列決定的。 mRNA穩(wěn)定性因素 : mRNA兩端的修飾防止它被外切酶降解； mRNA中的特異序列可影響它的穩(wěn)定 /非穩(wěn)定性； poly(A)的缺失可能引發(fā)非穩(wěn)定性。 核酸合成的抑制劑 ? 核苷酸合成抑制劑 氨基酸類似物 葉酸類似物 堿基和核苷酸類似物 烷化劑 放腺菌素 嵌合劑 ? 與 DNA模板結(jié)合的抑制劑 ? 作用于 DNA聚合酶或 RNA集合酶的抑制劑 抗菌素 :如利福平、曲張霉素 肽類化合物： ?鵝膏蕈堿 DNA和 RNA合成的比較 應(yīng)用 1，抗生素：抑制轉(zhuǎn)錄 2，基因工程：啟動(dòng)子， 3，反義 RNA 與 mRNA 互補(bǔ)，阻斷其表達(dá)。 原核 真核
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