武汉大学wunan University例:反义RNA在ColE1的复制控制:Regulationofhybridformation byRNAll已知在colE1DNA中由RNA聚合酶进行的引物转录区内有一DNA相反链编码一条1O8nt的RNAI它与引物RNAII的5末端互补,起始于原点上游445bp的位置,在靠近RNAII的起始位置(一555bp)位置终止(一553bp)RNAI在所有质粒中抑制RNAII引物合成,这样RNAI是ColElDNA复制的反式作用调节物(Trans-actingregulator)
例:反义RNA在Col E1的 复制控制: Regulation of hybrid formation by RNAⅡ 已知在col E1 DNA中由RNA聚合酶进行的引物转录区内有 一DNA相反链编码一条108 nt 的RNAⅠ,它与引物RNAⅡ的5’ 末端互补,起始于原点上游445bp的位置,在靠近RNAⅡ的起始 位置(-555bp)位置终止(-553bp). RNAⅠ在所有质粒中抑制RNAⅡ引物合成,这样RNAⅠ是Col E1 DNA复制的反式作用调节物(Trans-acting regulator)
武汉大学Wunan University象RNAI这样的RNA分子其功能由于完全与另一在相同区域内编码的RNA互补,称为antisenseRNA(反义RNA:RNAthatiscomplementary tothepre-mRNAormRNAproducedfromagene;反义RNA与mRNA互补,可与其形成双螺旋结构阻断蛋白质的合成;与靶核酸如mRNA或有义DNA)链互补的RNA分子,可抑制靶核酸的功能。RNAI与RNAII形成复合物阻碍RNAII折叠成与模板杂交所要求的构型。RNAI由3个茎环结构(stem-and-loopstucture)和一条单链的5”末端组成,与RNAII中相应的结构对应
象RNAⅠ这样的RNA分子其功能由于完全与另一在相同区 域内编码的RNA互补,称为antisense RNA(反义RNA: RNA that is complementary to the pre-mRNA or mRNA produced from a gene;反义RNA与mRNA互补,可与其形成双螺旋结构阻断蛋白 质的合成 ;与靶核酸(如mRNA或有义DNA)链互补的RNA分子, 可抑制靶核酸的功能。 )。 RNAⅠ与RNAⅡ形成复合物阻碍RNAⅡ折叠成与模板杂交所 要求的构型。 RNAⅠ由3个茎环结构(stem-and-loop stucture)和一条单链 的5’末端组成,与RNAⅡ中相应的结构对应
RNAI5'RNA之间的配对有三步:-445553开始loop-loop相互作用155552RNAI的5’末端与RNAIIRNAI配对-445RNAI端至3”3.RNAI配对从5’端扩展,产生一个稳定第1步的碱基配对的dsRNA555RNAII可见:RNAI明显地影响第2步RNAII的二级结构,甚至在相距很远的配对第3步Figure18-4Stages inpairing ofRNAIandRNAII.(Modified5.IfromafigureprovidedbyDrJ-ITomizawa)
RNA之间的配对有三步: 1. 开始loop -loop 相互作用 2. RNA Ⅰ 的 5’末端与 RNA Ⅱ配对 3. RNAⅠ配对从 5’端至 3 ’ 端扩展,产生一个稳定 的碱基配对的dsRNA . 可见:RNAⅠ明显地影响 RNAⅡ的二级结构,甚 至在相距很远的配对 。 第 1 步 第 2 步 第 3 步
武汉大学wunanUniversity因此RNAII的折叠状态对它与模板DNA的杂交的能力是关键的,而RNAI破坏RNAI的折叠结构,阻止RNA-DNA杂交的形成,而这样不能为RNaseH所识别,通常RNaSeH只识别DNA-RNA杂合双链,而不识别RNA的二级结构,于是RNAII的转录继续进行,不能在复制原点区域产生引物由RNAI形成的阻碍仅仅出现在当RNAI为1OO至36Ont长的时候,一旦RNAII)一DNA杂交形成,RNAI不会进一步产生作用。这样RNAI一RNAII形成的频率对调控是关键的
因此RNAⅡ的折叠状态对它与模板DNA的杂交的能力是 关键的,而RNAⅠ破坏RNAⅡ的折叠结构,阻止RNADNA杂交的形成,而这样不能为RNase H 所识别,通常 RNase H 只识别DNA-RNA杂合双链,而不识别RNA的 二级结构,于是RNAⅡ的转录继续进行,不能在复制原点 区域产生引物。 由RNAⅠ形成的阻碍仅仅出现在当RNAⅡ为100至360nt 长的时候,一旦RNA(Ⅱ)-DNA杂交形成,RNAⅠ不会 进一步产生作用。这样RNAⅠ-RNAⅡ形成的频率对调 控是关键的
武汉大学Wunan University4、微小RNA(microRNA,miRNA)miRNA是由内源性发夹(hairpin)结构转录产物衍生而来的ssRNA是一类小分子ncRNA,在各类高等生物中至少存在20O种以上的miRNA,在人类基因组中已发现1500余个miRNA,约占基因组1%,miRNA是最大的基因家族之一。miRNA作为引导性分子通过碱基配对与靶mRNA结合,从而在转录后水平引起靶mRNA的剪切或是翻译后的抑制(post-translationalsuppression),对细胞增殖、分化、发育、凋亡和器官形成等生命过程的调节发挥关键作用。一种miRNA可以结合并调节多种不同的mRNA靶分子,或几种不同的miRNA结合并协同调节一类靶mRNA人类超过1/3的基因都可被miRNA所靶定
4、微小RNA(microRNA, miRNA) miRNA是由内源性发夹(hairpin)结构转录产物衍生而来的ssRNA, 是一类小分子ncRNA,在各类高等生物中至少存在200种以上的miRNA, 在人类基因组中已发现1 500余个miRNA,约占基因组1%,miRNA是最 大的基因家族之一。miRNA作为引导性分子通过碱基配对与靶mRNA结 合,从而在转录后水平引起靶mRNA的剪切或是翻译后的抑制(posttranslational suppression),对细胞增殖、分化、发育、凋亡和器官形 成等生命过程的调节发挥关键作用。一种miRNA可以结合并调节多种不 同的mRNA靶分子,或几种不同的miRNA结合并协同调节一类靶mRNA。 人类超过1/3的基因都可被miRNA所靶定