【正文】 5. 堿基的化學(xué)修飾 方式： 甲基化 去氨基化 硫化 同分異構(gòu)化 二價(jià)健的飽和化 核苷酸替代 核酶 ? 核酶概念 ? 核酶結(jié)構(gòu)類型 ? 核酶催化功能 RNA在生物進(jìn)化中的地位 ? RNA比相應(yīng) DNA序列含有更多信息； ? RNA是獲得性遺傳的分子基礎(chǔ)； ? RNA在生物進(jìn)化中的地位 ? DNA是信息分子； ? 蛋白質(zhì)是功能分子； ? RNA既是信息分子，又是功能分子。 ( 參考 B . L e w i n : 《 G E N E S 》Ⅵ , 1 9 9 7 ， F i g 3 1 . 1 4 ) 線蟲(chóng) coxII 基因的編輯 TU A U A U G U U U U G UU G U U U A UU A U G U GA UU A U GG U U U U G U U U U U U A UU GG U A U U U U U U A U A UUU AUUU AA U U U G UU GA U A A A U A C A U U U U A U U U G UU UG UU AA U U U U U U U G U U U U G U G U U U U U GG UU TT TTTTU A GG U U U U U U U G UU G U U G UU G U U U U G U A UU A U GA UU GA G UUU G UU G U U U GG U U U U U U G U U U U TT TTTTUU G U G A A A C C A G UU A U G A GA G U U U GC A UU G UU A UUU A UU ACA UU A A G UU GG U G U U U U U GG UU C 圖 1 3 4 4 錐蟲(chóng) ( T . b r u ce i ) c o x Ⅱ 基因的部分 R N A 順序。 5/剪接點(diǎn)磷酸基轉(zhuǎn)移到分支點(diǎn)A 的 2/ OH上，形成 2/，5/轉(zhuǎn)酯化合物（套索 RNA結(jié)構(gòu)） 第二步： 剪接反應(yīng)。 tRNA內(nèi)含子切除過(guò)程 真核 mRNA前體內(nèi)含子的 剪接反應(yīng) (一 ) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1. 邊界順序 :符合 GUAG法則 。 ? 分枝點(diǎn) A的 2′OH對(duì) 5′端交界處的磷酸二酯鍵發(fā)動(dòng)親核進(jìn)攻 ， 產(chǎn)生了套索 （ lariat）結(jié)構(gòu)； ? 切下的外顯子 1其 3′OH繼續(xù)對(duì)內(nèi)含子 3′端的交界序列進(jìn)行親核進(jìn)攻 ， 同時(shí)釋放出套索狀的內(nèi)含子 。 核酶發(fā)現(xiàn)的意義 ? （ 1）突破了酶的概念 . 是一種自體催化； ? （ 2）揭示了內(nèi)含子自我剪接的奧秘；促進(jìn)了 RNA的研究。 A U CA G 5 39。 A CG CC C 5 39。 第一次轉(zhuǎn)移 339。 ) 位點(diǎn) 外顯子 A64G7 3 G10 0 T100A62AG8G84T63… 1 2 P y N C65A1 00G100 N 外顯子 內(nèi)含子 圖 1 3 2 1 內(nèi)含子和外顯子的交界順序 G T A G 法則 ( 仿 B. L e w i n : 《 G E N E S 》Ⅵ , 1 9 9 7 ， Fi g 3 0 . 3 ) RNA內(nèi)含子的 3種剪接方式 ? 第一類：自我剪接內(nèi)含子（ Ⅰ 型、 Ⅱ 型） ? 第二類：蛋白質(zhì)（酶）參與剪接內(nèi)含子 ? 第三類： snRNP參與剪接內(nèi)含子 三類內(nèi)含子的分布 I型內(nèi)含子的剪接 Cech等 1981年 用四膜蟲(chóng)分離得到了 35S的前體rRNA， 它含有一個(gè)長(zhǎng) 413bp的內(nèi)含子 。U UUUU… OH 3’ ? 強(qiáng)終止子結(jié)構(gòu)的模式圖 抗終止 ? 主要有兩種方式： ? 破壞 終止位點(diǎn) RNA的莖環(huán)結(jié)構(gòu)； ? 例如：色氨酸操縱子結(jié)構(gòu)基因前的一段序列 衰減子 ? 依賴于蛋白質(zhì)因子的轉(zhuǎn)錄 抗終止 ； ? 例如： λ噬菌體中的 N基因 N蛋白具有抗終止作用 內(nèi)含子的剪接、編輯 及化學(xué)修飾 轉(zhuǎn)錄后 RNA的加工成熟 ?RNA加工成熟主要包括 ： ?5’加帽子結(jié)構(gòu)； 3’加多聚 A；切除內(nèi)含子 。C ? C 強(qiáng)終止子的結(jié)構(gòu) ? … NNAAGCGCCGNNNCCGGCGCTTTTTTNNN… ? … NNTTCGCGGCNNNGGCCGCGAAAAAANNN… DNA ? … NNAAGCGCCGNNNCCGGCGCUUUUUUNNN… RNA 強(qiáng)終止子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ? (1) 有回文結(jié)構(gòu)存在； ? （ 2） 莖的區(qū)域富內(nèi)含 GC； ? (3) 強(qiáng)終止子 3′ 端上有 6個(gè) U； ? N ? N N ? ? N N ? G 端的正常結(jié)構(gòu)。終止過(guò)程需要消耗能量，所以， ρ因子具有終止轉(zhuǎn)錄和核苷三磷酸酶兩種功能。 原核轉(zhuǎn)錄的終止 以大腸桿菌為例 （ 體外實(shí)驗(yàn) ） 終止子 （ terminator,t） ? 弱終止子－需要 ρ 因子 （ rho factor） 又稱為 依賴 ρ 因子終止子 ? 強(qiáng)終止子－內(nèi)在終止子 （ intrinsic terminators） 又稱為 不依賴 ρ 因子終止子 a. 依賴于 ρ因子的終止 ρ因子 是一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量為 105的六聚體蛋白。端的正常結(jié)構(gòu)。 加上～ 200A后反應(yīng)停止 復(fù)合體解離 5 ’ 3 ’ C P S F C F Ⅱ A A U A A A C s t F C F Ⅰ P A P 5 ’ 3 ’ C P S F C F Ⅱ AAUAAA 3 ’ C s t F 5 ’ C F Ⅰ P A P C P S F A A U A A A AAAAAA 3 ’ C s t F P A P P B P C P S F AAUAAA AAAAAAAAAAAAAAAAA 3 ’ CstF A A U A A A AAAAAAAAAAAAAAAAA 3 ’ 圖 13 3 ’ 端加尾反應(yīng)和相關(guān)的蛋白 質(zhì)因子 C P S F ： s p e c i f i c i t y c o m p o n e n t C s t F ： 剪切活化因子 C F ： c l e a v a g e f a c t o r s P B P ： P o l y ( A ) 結(jié)合蛋白 ( G E N E S V I F i g . 3 0 . 2 8 ) 各種 3 ’加工成分組裝成復(fù)合體