真核生物RNA的加工与修饰 RNA前体 末端修饰 编辑 化学修饰 前体mRNA剪接 碱基插入与修改 加帽 加尾 内部切除 修饰的化学基团 切除的内含子
真核生物RNA的加工与修饰
RA的加功与修饰 未端修饰(end- modification)加帽与加尾.真核生物和 古细菌的mRNA合成时,需在5’-端加帽及3’端加上 段Poly(A)尾巴。 剪接( splicing)内含子切除,真核生物中大多数编码蛋 白质的基因都有内含子,这是一段不编码的顺序, 在转录时与编码顺序一道拷贝成前体RNA。前体 RNA中的内含子剪除后转为成熟的mRNA,然后翻 译成蛋白质。某些古细菌的转录物也有内含子,但 在真细菌中非常罕见。 ●剪切原核生物和真核生物的rRNA和tRNA初级转 录物常由多个功能单位组成,必须剪切后才能转变 为成熟的分子。 化学修饰所有生物的rRNA和RNA都必须进行化学修 饰,将某些化学基团加入到每个RNA分子中。 ●编辑通过化学修饰改变mRNA的编码信息称为RNA编 辑,仅在某些生物种属和细胞器基因组中存在
RNA的加功与修饰 未端修饰（end-modification） 加帽与加尾. 真核生物和 古细菌的 mRNA合成时，需在5’-端加帽及3’-端加上 一段Poly(A)尾巴。 剪接（splicing） 内含子切除, 真核生物中大多数编码蛋 白质的基因都有内含子，这是一段不编码的顺序， 在转录时与编码顺序一道拷贝成前体RNA。前体 RNA中的内含子剪除后转为成熟的mRNA，然后翻 译成蛋白质。某些古细菌的转录物也有内含子，但 在真细菌中非常罕见。 剪切 原核生物和真核生物的rRNA和tRNA初级转 录物常由多个功能单位组成，必须剪切后才能转变 为成熟的分子。 化学修饰 所有生物的rRNA和tRNA都必须进行化学修 饰，将某些化学基团加入到每个RNA分子中。 编辑 通过化学修饰改变mRNA的编码信息称为RNA编 辑，仅在某些生物种属和细胞器基因组中存在
线粒体RNA和叶绿体RNA的 加工与修饰 1)不加帽 2)不加尾 3)有内含子,自我剪接 4)广泛的编辑 5)广泛的修饰
线粒体RNA和叶绿体RNA的 加工与修饰 1) 不加帽 2) 不加尾 3) 有内含子,自我剪接 4) 广泛的编辑 5) 广泛的修饰
mRNA加帽的功能(1) 在所有转录的RNA产物中,只有POLⅡ基因转录 物才有帽子结构,其功能是 1)阻止mRNA的降解细胞内存在许多RNA酶 ( RNase),它们可攻击游离的RNA分子。 RNA酶的降解从5端起始,当在mRNA的5 端加上 m'Gpppg帽子后,带有3个连接磷酸 的5帽可阻止 RNase切割。 2)提高翻译效率真核生物mRNA必须通过5帽 结合蛋白才能接触核糖体,起始翻译。缺少加 帽的mRNA由于不能被5帽结合蛋白识别, 其翻译效率比加帽mRNA低二十倍
mRNA加帽的功能(1) 在所有转录的RNA产物中, 只有POL II基因转录 产物才有帽子结构,其功能是: 1）阻止mRNA的降解 细胞内存在许多RNA酶 （RNase），它们可攻击游离的RNA分子。 RNA酶的降解从5’端起始， 当在mRNA的5’ 端加上 m7GpppG帽子后，带有3个连接磷酸 的5'帽可阻止RNase切割。 2）提高翻译效率 真核生物mRNA必须通过5’帽 结合蛋白才能接触核糖体, 起始翻译。缺少加 帽的mRNA由于不能被5’帽结合蛋白识别， 其翻译效率比加帽 mRNA 低二十倍
mRNA加帽的功能(2) 3)作为进出细胞核的识别标记凡由PoI转录的RNA均 在5端加帽,包括 snrNA,这是RNA分子进出细胞核 的识别标记。大多数 SnRNA转录后在细胞核中接收 5端单甲基mG加帽,然后转移到细胞质与 snrnp蛋 白结合。在细胞质中 SnrNA53帽需再修饰成为三甲基 带帽结构m22,7G,随后重新返回细胞核参与mRNA 的剪接加工。U6 SnRNA由PoI转录,在其5端保留 的三磷酸基团无帽子结构,因而不能输出细胞核。某 些突变型的被输送到细胞质中的 SirNA由于不能合成 甲基带帽结构,不能返回细胞核。 4)提高mRNA的剪接效率5”帽结合蛋白涉及第一个内 含子剪接复合物的形成,直接影响mRNA的剪接效 率
mRNA加帽的功能(2) 3）作为进出细胞核的识别标记 凡由Pol II转录的RNA均 在5’端加帽，包括snRNA，这是RNA分子进出细胞核 的识别标记。大多数snRNA转录后在细胞核中接收 5’端单甲基m7G加帽，然后转移到细胞质与snRNP蛋 白结合。在细胞质中snRNA 5’帽需再修饰成为三甲基 带帽结构m2，2， 7G，随后重新返回细胞核参与mRNA 的剪接加工。U6 snRNA由PolIII转录，在其5’端保留 的三磷酸基团无帽子结构，因而不能输出细胞核。某 些突变型的被输送到细胞质中的snRNA由于不能合成 三甲基带帽结构，不能返回细胞核。 4）提高mRNA的剪接效率 5’帽结合蛋白涉及第一个内 含子剪接复合物的形成，直接影响mRNA的剪接效 率