【正文】 （ intron）：原初轉(zhuǎn)錄物中通過 RNA拼接反應(yīng)而被去 除的 RNA序列或基因中與這些 RNA序列相應(yīng)的 DNA序列 外元（ excon）： RNA拼接（ RNA splicing）： 一個(gè)基因的外元和內(nèi)元共同 轉(zhuǎn)錄在一條轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中，將內(nèi)元去除而把外元連 接起來形成成熟 RNA分子的過程 拼接點(diǎn)： 5’ 拼接點(diǎn)或左拼接點(diǎn)（內(nèi)元上游） 3’ 拼接點(diǎn)或右拼接點(diǎn)（ …… 下游） 內(nèi)元的分類 1982 Davies等人 中部核心結(jié)構(gòu)（ central core structure） :在有些內(nèi)元 中，含有 4個(gè)重復(fù)的保守序列，長度為 10 ~ 20bp， 4個(gè)保守序列構(gòu)成一種二級(jí) 結(jié)構(gòu)，在拼接中起重要作用 由于并非所有的內(nèi)元都有中部核心結(jié)構(gòu)，所以有了內(nèi)元的分類 ★ Ⅰ 類內(nèi)元（ group Ⅰ ） :含有中部核心結(jié)構(gòu)的 細(xì)胞器基因 核基因 ★ Ⅱ 類內(nèi)元（ group Ⅱ ） :不含有中部核心結(jié)構(gòu) 細(xì)胞器線粒體基因內(nèi) 核基因 ★ Ⅲ 類內(nèi)元 （ group Ⅲ ） :具有 GU－ AG 特征的邊界序列 核基因 mRNA前體 ★ tRNA基因的內(nèi)元 均位于 tRNA 的反密碼環(huán)上 四種內(nèi)元的邊界序列各有一定共同的特征 拼接方式 方式一：由拼接裝置完成（核 mRNA內(nèi)元） 可供識(shí)別的特異序列 拼接裝置由多種蛋白質(zhì)和核蛋白組成 方式二：自我拼接（兩類內(nèi)元 Ⅰ 、 Ⅱ ） 形成特定的二級(jí)結(jié)構(gòu) RNA具有催化拼接的能力 方式三：需要蛋白質(zhì)酶參與的拼接（酵母 tRNA） 前兩種拼接都屬于轉(zhuǎn)酯反應(yīng) 二、第 Ⅰ 類內(nèi)元的拼接 特點(diǎn)： 248。 形成明顯的二級(jí)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （ 1） 5’ 拼接點(diǎn)和 3’ 拼接點(diǎn) U↓… …G ↓ ↓ ↓ 5’ …… exon…… U…… intron…… G…… exon…… 3’ （ 2） 有由保守序列形成的二級(jí)結(jié)構(gòu) a、 保守序列為 5’ － P－ Q－ R－ S－ 3’ 距拼接點(diǎn)很遠(yuǎn)，各 10~12bp P與 Q互補(bǔ)、 R與 S互補(bǔ)而形成中部核心結(jié)構(gòu) b、 二級(jí)結(jié)構(gòu)中還包括內(nèi)元與外元的某一序列互補(bǔ)所形成 的二級(jí)結(jié)構(gòu) 內(nèi)部引導(dǎo)序列（ interal guide sequence IGS）：內(nèi) 元中能與兩個(gè)拼接點(diǎn)邊界序列配對(duì)的一 段序列 第一類內(nèi)元的拼接依賴于以上二級(jí)結(jié)構(gòu) －－為自我拼接的進(jìn)行提供活性位點(diǎn) 拼接機(jī)制（以四膜蟲的大 rRNA前體的拼接為例） （ 1） 兩種 rRNA轉(zhuǎn)錄在一條 35S的產(chǎn)物中， 26SrRNA 有內(nèi)元 5’ U G 3’ 小 rRNA 大 rRNA（ 26S 有內(nèi)元） （ 2） 35SRNA體外有自我拼接的能力 反應(yīng)需要：一價(jià)和二價(jià)離子 鳥苷酸輔助因子（ GTP GDP GMP和 鳥嘌呤核苷） 不需能量的供給 （ 3） 拼接反應(yīng)后， G與內(nèi)元（ 414base） 5’端以磷酸二酯 鍵相連 （放射性標(biāo)記試驗(yàn)） （ 4） 具體的拼接過程 第一步： 游離 G發(fā)動(dòng)的轉(zhuǎn)酯反應(yīng) G 的 3’OH 攻擊內(nèi)元的 5’拼接點(diǎn) G 內(nèi)元、左外元（有游離 3’OH） 第二步： 游離外元（左）發(fā)動(dòng)的轉(zhuǎn)酯反應(yīng) 左外元的 3’OH 攻擊 3’拼接點(diǎn)，同時(shí)釋放 線狀的內(nèi)元 ,形成 成熟 RNA分子 ? 兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)是緊密偶聯(lián)的 ? 釋放出的內(nèi)元可繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)酯反應(yīng) 而形成環(huán)狀 （ 5） 自我拼接過程主要由轉(zhuǎn)酯反應(yīng)構(gòu)成，且完全由內(nèi)元自身 完成 自我拼接的最大特點(diǎn) ? 內(nèi)元自身能形成特定的二級(jí)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生適于拼接反 應(yīng)的構(gòu)象和活性位點(diǎn)，在 G的參與下完成拼接反應(yīng) (內(nèi)部引導(dǎo)序列 ) 這一機(jī)制如下圖所示 : 科羅拉多大學(xué) Cech等人完成（美） 活性位點(diǎn) 總結(jié)： a、 四膜蟲的 35SRNA 的內(nèi)元有自身催化的性質(zhì) 即 將一處已有的磷酸二酯鍵轉(zhuǎn)變成另一處新的磷 酸二酯鍵，不需要額外的能量 因此： 內(nèi)元可以看作是 RNA重排酶（ RNA rearrangease） 或 RNA異構(gòu)酶（ RNA isomerase） 其中： 拼接反應(yīng)中，“酶” 和底物是同一個(gè)分子，且反應(yīng)后 變成了不同的分子 b、 L— 19的 polyC 聚合酶活性進(jìn)一步表明 L— 19 具有酶的 主要特征： 專一性強(qiáng) 加快反應(yīng)速度 反應(yīng)前后酶分子保持不變 人們稱這種由 RNA構(gòu)成的酶為 核糖核酸酯酶（ ribozyme） 可簡稱 R酶 三、第二類內(nèi)元的拼接 拼接點(diǎn)序列 7核苷酸的保守序列 （ Branch Site ） 3? 拼接點(diǎn)上游 6bp ~ 12bp 處 ● 5?exon AU exon3? 供點(diǎn) 受點(diǎn) Py Pu Py Py U A Py 100% ● 在 Branch Site 的兩側(cè)存在一些短的序列， 與其上游 1050Nt處互成 IR,形成莖環(huán)結(jié)構(gòu) (但 A 不包含在 IR序列內(nèi) , 從而被排除成芽狀突起） 5?GUGCGPyPuPyPyUAPyPyAU—3? Intron IR IR 5? G AU 3? A 拼接機(jī)制（ Splicing mechanism） Int ron IR IR A 5? G AU 3? Exon 1 Exon2 G A intron PyAU Matural RNA “Lariat” intron 套索狀內(nèi)元 轉(zhuǎn)酯攻擊位點(diǎn) intron OH AU 2? A 3? G 四、第三類內(nèi)元的拼接 相關(guān)概念 ，有許多堿基數(shù)在 100 ~ 300之間 的 小分子 RNA,每個(gè)細(xì)胞有 105~106個(gè) snRNA： 細(xì)胞核中的 （ snRNP） scRNA： 細(xì)胞質(zhì)中的 （ scRNP） 核 mRNA內(nèi)元拼接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 內(nèi)元拼接與其他加工同時(shí)進(jìn)行 拼接點(diǎn)序列 BreathnachChambon rule （ GU－ AG規(guī)則） ● 5?exon GUintronAG exon3? 供點(diǎn) 100% 94% 受點(diǎn) ● 7Nt branch site 3?拼接點(diǎn)的上游 py X py U pu A py 拼接機(jī)制（ ) ● SnRNA (or ScRNA) 與拼接點(diǎn)序列間存在互補(bǔ)區(qū)域 并參與剪接 , 形成拼接體 (