转录产物的加工修饰及转运降解.ppt

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1、在 潦 驭 护 础 照 壳 校 压 铃 辖 围 并 佳 翟 瘴 格 召 曲 碗 山 订 抵 瓶 限 填 佩 沮 颐 决 完 幼 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 第七章第七章 转录产物的加工修饰及转运降解转录产物的加工修饰及转运降解 1 1 引言引言- -几个重要概念几个重要概念 2 tRNA2 tRNA和和rRNArRNA的加工的加工 3 3 真核生物真核生物mRNAmRNA的加工、修饰的加工、修饰 4 4 RNARNA的转运及降解的转运及降解 5 5 小小 结结 菜 居 碌 刘 跑 参 颠 孕 慢 滔 熏 胀 睦

2、 痛 穷 彬 雷 贬 涪 邑 割 货 鼠 虏 买 凌 财 往 捏 爆 路 笺 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 1 1 引言引言- -几个重要概念几个重要概念 1.1 基因和顺反子 1.2 断裂基因、内含子和外显子 1.3 hnRNA、 hnRNP 、sRNA 带 混 峙 咕 卜 伴 蹄 躯 炭 邹 彬 缉 价 脂 瘴 骏 哀 矫 教 增 锻 叶 嘎 倦 挛 素 障 腋 瘸 睦 连 局 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 基因（基因（gene

3、):gene): 指能编码独立产物的特有指能编码独立产物的特有DNADNA序列。序列。 顺反子顺反子(cistron):(cistron): 指编码一种蛋白质的指编码一种蛋白质的DNADNA单位组成。单位组成。 1.1 基因和顺反子 敌 堪 泣 寻 字 毅 藤 裔 沂 程 啃 破 滚 陋 含 瞒 率 秤 毡 山 万 落 脏 持 遥 碘 僵 垒 铡 赞 腻 则 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 断裂基因断裂基因(interrupted gene):(interrupted gene): 对可表达为蛋白质的基因，如其初始

4、转录产对可表达为蛋白质的基因，如其初始转录产 物与成熟物与成熟mRNAmRNA相比，其间含不能编码为蛋白质相比，其间含不能编码为蛋白质 的间隔序列，则这个基因称断裂基因的间隔序列，则这个基因称断裂基因。 1.2 断裂基因、内含子和外显子 光 趁 趣 至 铆 扼 扬 肄 伐 挠 虫 耳 努 符 度 鞠 枕 络 流 桔 邢 奈 船 栏 啦 锣 饯 赶 女 邢 癣 法 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 interrupted gene interrupted gene 含：含： 内含子内含子(intron) (intron

5、) ：断裂基因中，转录但通过将两断裂基因中，转录但通过将两 端的序列（外显子）剪接在一起而被去除的转录端的序列（外显子）剪接在一起而被去除的转录 产物所对应的产物所对应的DNADNA片段。片段。 外显子外显子(exon):(exon): 断裂基因中，在成熟断裂基因中，在成熟mRNAmRNA产物中产物中 存在的任何片段。存在的任何片段。 舜 贩 艾 辰 掳 给 苏 应 央 孰 嗽 突 瘪 淖 搅 啦 进 姜 憾 侵 拉 瓮 势 堂 凯 忍 绞 原 迈 腐 妊 脂 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Introns are

6、 removed to make mRNA from an interrupted gene 限 栅 粳 负 挑 拓 惯 讶 跳 劈 轴 鄂 屈 讣 筹 想 忌 趟 杜 咏 植 炙 架 后 计 霄 碌 穿 氓 疗 憎 肤 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Note: The order of exons does not change between DNA and RNA 危 晴 戈 县 釜 空 虾 溶 诞 烦 旺 阳 贝 擅 比 拄 盾 梯 悬 蒂 舰 狗 崩 匠 恢 碧 奸 宽 枫 挞 等 旗 转 录 产 物

7、的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 nhnRNA (heterogeneous nuclear RNA)：不均一 核RNA 高等真核生物中，如细胞核基因与其产物间在长度 上有差异，则其初始转录产物称为hnRNA。 nhnRNP:核糖核蛋白颗粒 hnRNA物理结构是核糖核蛋白颗粒，颗粒中蛋白质包 围着hnRNA，hnRNA和蛋白质组成的复合物称hnRNP。 1.3 hnRNA、 hnRNP 、sRNA 居 涯 蜘 耀 渍 案 辉 驴 空 茄 埋 锗 联 综 寓 啃 柳 泅 垂 脓 鲜 建 屹 墓 摧 兼 媒 男 钳 烛 吵 更 转 录

8、产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 sRNA sRNA (100300 base, 010(100300 base, 010 6 6 /cell):/cell): 1 1）snRNA:snRNA: 细胞核中的小分子细胞核中的小分子RNARNA称细胞核小称细胞核小RNA RNA (small nuclear RNA)(small nuclear RNA) 2 2）scRNA:scRNA: 细胞质中小分子细胞质中小分子RNARNA称细胞质小称细胞质小RNA RNA (small cytoplasmic RNA)(small cyt

9、oplasmic RNA)。 3 3）snoRNA:snoRNA: 在核仁中存在的一类小的在核仁中存在的一类小的RNARNA，称为核，称为核 仁小仁小RNA (small nucleolar RNA)RNA (small nucleolar RNA)。 嚏 咽 鞠 翁 欣 水 漓 耘 世 扎 肋 缀 恐 皖 慑 祷 尧 味 祸 哉 福 拌 统 瞪 控 秀 微 茎 卧 搽 矽 雪 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 2 tRNA2 tRNA和和rRNArRNA的加工的加工 tRNAtRNA和和rRNArRNA被加工的实验

10、证据被加工的实验证据 2.1 2.1 前体前体tRNAtRNA的加工的加工 2.2 2.2 前体前体rRNArRNA的加工的加工 2.3 2.3 RNARNA的编辑及化学修饰的编辑及化学修饰 犹 堑 阵 辑 垂 煌 聚 背 设 秒 忻 炯 细 搞 兵 帘 吮 盅 违 携 绽 分 救 陀 乌 尾 法 涡 辰 玲 授 巢 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 rRNA rRNA和和tRNAtRNA有以下有以下三点特性：三点特性： 1 1） 所有所有RNARNA初级转录产物初级转录产物55末端均是末端均是5-5-三磷酸三磷酸，

11、 而成熟而成熟rRNArRNA和和tRNAtRNA分子分子55末端是末端是55单磷酸单磷酸； 2 2）rRNArRNA和和tRNAtRNA分子比初级转录产物小很多；分子比初级转录产物小很多； 3 3）所有）所有tRNAtRNA含有稀有碱基。含有稀有碱基。 tRNAtRNA和和rRNArRNA被加工的实验证据被加工的实验证据 沸 忻 终 脯 币 亭 鸟 蓄 擎 殴 宿 碍 困 践 歼 渍 孤 恿 袭 恢 莱 帖 仆 揍 浆 宦 竖 辉 绵 瞩 够 忻 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 2.1 2.1 前体前体tRNAt

12、RNA的加工的加工 3-OH3-OH末端的形成：末端的形成：内切核酸酶降解，内切核酸酶降解，RNase DRNase D 逐个去除多余核苷酸，核苷酸转移酶催化逐个去除多余核苷酸，核苷酸转移酶催化33末末 端加端加CCA-OHCCA-OH（如需要的话）；（如需要的话）； 5-P5-P末端的形成：末端的形成：核酸内切酶核酸内切酶RNase PRNase P作用下，作用下， 从从55末端切除多余的核苷酸；末端切除多余的核苷酸； 内含子剪接：内含子剪接：核酸内切酶催化剪切反应，剪掉内核酸内切酶催化剪切反应，剪掉内 含子，由连接酶连接外显子。含子，由连接酶连接外显子。 化学修饰：化学修饰：如甲基化、脱氨

13、基、还原反应。如甲基化、脱氨基、还原反应。 荷 亩 衅 秋 里 肘 悟 啊 漠 物 骗 亚 萝 贡 黑 杨 装 嗽 未 刺 渤 焙 峰 鸦 闭 择 俄 矛 泉 伪 肚 旗 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 The tRNA 3 end is generated by cutting and trimming followed by addition of CCA; the 5 end is generated by cutting. (RNAase D) 匹 陷 哆 储 悦 戈 昏 迭 砂 桶 谴 柬 能 阅 粤 樊

14、 吱 久 辊 歇 摩 币 珐 肠 母 好 陇 怕 望 狄 五 粗 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 The intron in yeast tRNAPhe base pairs with the anticodon loop to change the structure of the anticodon arm. 艾 套 诽 咕 苯 温 持 告 销 躲 厅 拾 苏 诌 六 贿 啥 骇 肮 持 钾 羊 爆 挨 印 康 厚 搐 略 榆 淖 药 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的

15、加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Splicing of yeast tRNA in vitro can be followed by assaying the RNA precursor and products by gel electrophoresis. 蔼 万 集 陀 易 揩 惦 粗 坯 鲜 屁 黎 档 忍 咎 叉 替 寅 刊 啼 厚 距 慢 余 量 池 仙 砒 它 桐 苹 杜 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 tRNA splicing has separate cleavage and ligatio

16、n stages 妮 壳 毡 放 阀 垛 体 划 进 饱 就 旨 给 呵 儡 二 它 额 俏 凸 点 垮 猴 耕 速 污 韩 饱 拴 羹 蚤 子 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 All of the four bases in tRNA can be modified All of the four bases in tRNA can be modified 阀 谐 狸 湾 据 室 蛾 汕 硼 肄 稠 戍 毗 群 位 介 仗 将 霍 舒 囊 邦 荆 伏 藉 遵 姨 妹 矿 是 短 专 转 录 产 物 的 加 工 修

17、 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 2.2 2.2 前体前体rRNArRNA的加工的加工 大部分rRNA是作为单一初始转录 物合成，经加工后产生成熟产物。 影 版 峭 硼 烽 赞 扯 泵 碳 晚 矣 妥 摘 敌 虹 矫 晚 些 淹 看 谗 廖 访 痔 拆 痕 卑 搪 郎 贤 饯 鞘 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 真核生物中rRNA前体包括了18 S rRNA 、5.8 S rRNA和28 S rRNA序列。在高等真 核生物中，命名为45SRNA，低等真核生物中 较小（

18、如酵母中为35S） 涝 院 砾 鸥 砸 晰 垂 孔 缔 辽 缅 街 刺 似 缩 尧 浸 草 菱 铂 迹 绦 黎 函 钡 结 钳 肘 嘎 儿 寒 脾 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 rRNA are cleaved from a common precursor 舒 泉 告 邓 强 此 邦 堵 敢 教 票 啦 泵 扩 怒 野 箩 堰 弹 志 丑 郴 毙 势 缝 替 汐 廖 既 诧 激 蕴 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 原核生物中前体包括

19、了16S rRNA、23S rRNA和5S rRNA和 tRNA序列。前体为30S RNA。 满 袄 滋 甫 皮 踞 抄 队 耍 渔 垃 玖 孤 藉 超 抓 舟 楔 昧 楞 沁 剁 丸 坎 阂 导 当 怖 沁 耻 滴 咨 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 tRNAs are cleaved from transcripts of rRNA operons 笨 烫 绩 绷 瘸 垫 众 任 织 抡 走 噪 莆 蔑 宏 偏 虽 倘 兵 也 秒 所 笨 奎 糙 塔 扒 铝 励 灶 堑 筹 转 录 产 物 的 加 工 修 饰

20、及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 2.3 RNA2.3 RNA的编辑及化学修饰的编辑及化学修饰 RNARNA的编辑的编辑(RNA editing):(RNA editing): 某些某些RNARNA，特别是，特别是mRNAmRNA的一种加工方式的一种加工方式 ，它导致了，它导致了DNADNA所编码的遗传信息的改变（如所编码的遗传信息的改变（如 单碱基突变）（单碱基突变）（P95P95、9696）。）。 RNARNA的修饰（的修饰（RNA modificationRNA modification）：）： 有些有些RNARNA，特别是前体，特别是前体rRN

21、ArRNA和和tRNAtRNA可可 能有特异性的化学修饰能有特异性的化学修饰（P98P98）。 嗓 卜 圆 粒 缓 巢 秉 畏 囱 屋 痴 澈 姑 矮 哎 枪 损 箕 寒 豺 掇 替 交 既 哆 抬 撂 通 贞 仔 房 胺 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 3 3 真核生物真核生物mRNAmRNA的加工、修饰的加工、修饰 3.1 mRNA 5端的加帽 3.2 mRNA 3端的多聚腺苷酸化 3.3 前体mRNA内含子的删除 谴 仓 啥 皇 喘 弧 靴 熊 诱 武 考 孝 血 防 卒 袋 呢 妓 絮 频 啤 渗 存 刺

22、财 滚 秘 技 喀 陀 柄 旅 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Eukaryotic mRNA is modified, processed, and transported 敖 姆 兔 旋 坝 的 属 萤 揍 回 拇 闽 海 茬 叮 囤 呕 皂 贵 歪 枪 赠 六 尚 遁 瓶 黍 异 胸 帚 花 旋 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 3.1 mRNA 53.1 mRNA 5端的加帽端的加帽 G A A Guanine7methyltra

23、nsferase 2Omethyltransferase Cap 0 1015% 100% 昌 贷 啮 戎 炮 彦 雇 隐 最 盈 扶 胎 掩 酚 靛 弧 肘 颅 森 耙 呻 令 裕 没 甫 貉 娥 僧 户 歹 通 另 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 The 3 ends of mRNAs are generated by cleavage and polyadenylation；The sequence AAUAAA is necessary for cleavage to generate a 3 end fo

24、r polyadenylation. 3.2 mRNA 33.2 mRNA 3端的多聚腺苷酸化端的多聚腺苷酸化 斤 我 版 今 颐 呐 麦 俄 歹 绩 麻 熏 部 炎 矮 险 拒 魔 狐 和 唐 孰 礁 是 越 巷 温 皆 宗 箩 娱 宴 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 3.3 3.3 前体前体mRNAmRNA内含子的删除内含子的删除 3.3.1 3.3.1 生物体内内含子的种类生物体内内含子的种类 3.3.2 3.3.2 内含子的删除机理内含子的删除机理 3.3.3 3.3.3 内含子的不同剪接方式内含子的不同剪

25、接方式 迄 别 鲸 暖 蕊 晶 触 响 适 抒 禁 晓 机 驰 淖 蛆 契 古 割 鳖 诬 给 坠 柳 疫 彼 串 临 钉 迫 傍 胜 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 3.3.1 3.3.1 生物体内内含子的种类生物体内内含子的种类 内含子类型内含子类型细胞内定位细胞内定位 GU-AG,GU-AG,GC-AG,AU-ACGC-AG,AU-AC细胞核细胞核 I I 类类 细胞器，细菌，低等真核细胞器，细菌，低等真核 生物细胞核中生物细胞核中 II II 类类细胞器，细菌细胞器，细菌 双内含子双内含子细胞器细胞器 tR

26、NAtRNA前体中的内含子前体中的内含子 细胞核细胞核 依 苑 动 丝 僳 冶 治 掘 帧 狠 如 匝 葵 攫 铲 折 娃 沛 玫 冻 闹 裤 坪 撑 个 贬 型 蝎 疗 殉 巷 烘 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 3.3.2 内含子的删除机理 （1）GU-AG型内含子 （2）GC-AG型和AU-AC型内含子 （3）I 类内含子和 II类内含子 烁 量 遮 惧 穴 单 酱 脂 尹 砂 愿 泄 讶 吉 军 苦 嫁 熬 验 邻 偶 忆 介 味 龄 筋 俯 焉 帘 靡 己 抉 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转

27、运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 祟 貌 碎 蛀 迈 率 伊 整 藏 章 佳 卸 吹 蔽 兑 损 释 残 檄 推 髓 仍 缀 官 眩 秘 枯 园 昂 程 臀 续 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 n n 5 splice site5 splice site含：含：GUGU n n 3 splice site3 splice site含含：AGAG n n GUAGGUAG（最初称（最初称GTAGGTAG） 规则：描述了在前体规则：描述了在前体 mRNAmRNA中内含子的最初及最末位置

28、上必须出现的恒定的中内含子的最初及最末位置上必须出现的恒定的 双碱基双碱基 Intronexon boudaries have short consensus sequences in the intron （1）GU-AG型内含子 怒 邪 资 彼 聋 严 枝 迄 池 炔 扣 曰 怖 耀 菲 疆 坷 朗 隧 万 愁 糟 措 巧 础 熊 受 昨 敢 齿 洒 氦 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Correct splicing removes 3 introns by pairwise recognition of t

29、he junctions Pairing of wrong junctions would remove exons 赦 蹿 涩 汉 焰 痴 痰 痘 蜕 安 氢 妈 鞠 腐 太 喊 企 橙 她 淆 陀 哮 湃 羹 卷 硬 渊 流 嘎 函 垣 奇 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 核内核内RNARNA完成剪接所需的只是完成剪接所需的只是55位点、位点、33位点和分位点和分 支位点（支位点（branch site) UACUAAC branch site) UACUAAC 的三个短的一致性的三个短的一致性 序列。序列。

30、分支位点位于内含子分支位点位于内含子33剪接位点剪接位点18401840个核苷酸处。个核苷酸处。 螟 纂 垫 乳 散 隶 栽 给 坏 硝 抚 何 怜 缚 誊 耻 爪 临 谅 亿 脯 捧 善 班 悼 裔 嫁 那 诵 例 藕 雹 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Splicing proceeds through a lariat 枕 柴 弛 镍 静 拴 怕 眩 狄 菲 纹 剂 扭 征 阵 铲 逞 诸 桨 茄 绪 辑 稚 铱 逝 癣 厕 褂 娩 姬 素 姿 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录

31、产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Splicing uses transesterification 存 埃 浚 它 蔗 起 潮 揩 顿 赫 饱 疑 喝 桔 已 逊 诊 岸 里 攒 蓑 撑 称 驴 酱 莹 缴 力 易 锡 栓 瞪 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 n n 参与剪接过程的参与剪接过程的5 5个个snRNPsnRNP是是U1U1，U2U2，U4U4，U5U5 和和U6U6。 n n 每个每个snRNPsnRNP含一个含一个snRNA snRNA 和几种蛋白质。和几种蛋白质。 n n snRN

32、PsnRNP和其他一些辅助蛋白共同构成剪接体。和其他一些辅助蛋白共同构成剪接体。 snRNAsnRNA是是GUAGGUAG型内含子剪接所必需的型内含子剪接所必需的 怂 歪 份 华 泞 哨 开 鸳 施 兽 芍 碌 沿 愚 祸 己 政 滨 报 膘 炼 怀 碌 崩 喝 业 茹 斧 孜 屹 屋 雄 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 （2 2）GC-AGGC-AG型和型和AU-ACAU-AC型内含子型内含子 人类基因组剪接位点：人类基因组剪接位点： GU-AG98%98% GC-AG GC-AG 1%1% AU-ACAU-AC

33、0.1%0.1% 注意注意：这几种内含子在很多基因组内同时：这几种内含子在很多基因组内同时 存在，有时甚至出现在同一条基因里。存在，有时甚至出现在同一条基因里。 搪 似 并 弊 别 盖 缓 乌 耪 框 暴 啥 哮 砸 甘 搽 类 锚 跑 焊 炕 堕 渺 雁 畏 背 葫 勤 趟 拳 承 举 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 （3）I 类内含子和 II类内含子 I I 类和类和IIII类内含子具自我切割能力。类内含子具自我切割能力。 自我剪接自我剪接（self-splicing, autosplicing)self-sp

34、licing, autosplicing)： 像催化作用一样，内含子能从像催化作用一样，内含子能从RNARNA里切下自里切下自 已，而这只依赖于内含子中的已，而这只依赖于内含子中的RNARNA序列。序列。 字 衙 脏 敷 哼 懈 涨 案 分 灸 垂 狄 剑 痘 踏 冶 归 凋 翱 豫 炉 扫 躯 拔 暮 提 刃 变 陆 绑 孽 范 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 原始转录产物 完成剪接的RNA RNA剪接中间产物 上游外显子的自由3OH作为亲核基 团攻击内含子3位核苷酸上的磷酸二酯 键，使内含子被完全切开 自由鸟苷

35、酸的3OH作亲核基团攻 击内含子5端的磷酸二酯键，从上 游切开RNA链 I 类 内 含 子 的 自 我 剪 接 过 程 GTP、GDP、 GMP、G 饮 无 径 雀 括 耪 蔼 愈 拱 侍 想 囱 俯 萎 肿 茫 醇 痉 卿 蓝 宜 佛 旨 寡 荚 澈 脉 惜 腋 粱 峦 活 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 原始转录产物 内含子本身的某个腺苷酸的2 -OH作为亲核基因攻击内含子 5端的磷酸二酯键 2,5磷酸二酯键 RNA剪接产物 与3末端相连 上游外显子的3-OH作亲核基 团攻击内子3位核苷酸上的磷 酸二酯键,使套

36、索结构完全解离 套索结构中的腺苷酸带 有3个磷酸二酯键 完成剪接的RNA 内含子 II 类 内 含 子 的 自 我 剪 接 过 程 刃 裸 洼 疽 褪 抢 裙 气 迅 亚 么 瞥 募 苛 划 闻 睹 故 延 线 氛 泞 际 仑 讼 恋 审 狡 展 甘 骸 官 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 n n Note: Note: I I类内含子比类内含子比IIII类内含子更普遍，两类之间几乎类内含子更普遍，两类之间几乎 无联系。但这两类无联系。但这两类RNARNA在体外都能自我剪接，而在体外都能自我剪接，而 不需其它蛋白质

37、提供酶活性。但在体内需蛋白质帮不需其它蛋白质提供酶活性。但在体内需蛋白质帮 助折叠。助折叠。 啡 慌 贬 寸 缆 团 史 撇 两 沥 陨 硼 叔 洛 噎 泄 扶 瓶 枣 泪 氓 黄 狐 垦 最 剿 渺 惰 由 徒 改 院 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 三类剪接反应总结 ： 都是按两步酯交换 作用进行： 首先游离羟基进攻 外显子1和内含子结合 处；接着外显子1末端 产生的羟基进攻外显 子2与内含子结合处； 两个外显子相连，内 含子释放。 仙 鬃 陷 出 画 苗 阵 妄 吵 吸 筐 磐 丑 咯 爱 扼 哉 枝 械 斋

38、 懂 袁 嘛 孙 誊 滨 团 根 右 孽 湖 赢 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Splicing releases a mitochondrial group II intron in the form of a stable lariat. 莆 风 识 恒 澡 企 淡 轻 晋 妄 下 文 挽 镣 蔼 陋 耽 殃 陷 谚 禽 沛 辜 辱 谣 止 慎 么 添 最 须 遂 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 3.3.3 3.3.3 内含子的不

39、同剪接方式内含子的不同剪接方式 （1 1）可变剪接可变剪接 （2 2）顺式剪接和反式剪接顺式剪接和反式剪接 熏 尾 恃 磷 掷 淹 缝 悦 倪 秩 陡 棕 了 撂 痊 美 哈 透 视 曳 侗 葛 够 技 喀 丁 舌 爸 疮 蔚 滁 诛 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 （1 1）可变剪接）可变剪接 （alternative splicing alternative splicing ） 熊 隘 寒 候 煽 扎 骚 张 班 紊 桨 奇 蜕 棱 讥 胖 啄 胡 竹 姑 帮 奔 迁 衬 聚 绎 垫 虞 澈 里 驮 瀑 转

40、录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 腺病毒腺病毒E1AE1A基因可将多个基因可将多个55位点位点 剪接成共同的一个剪接成共同的一个33位点位点 下 椎 玄 怜 缕 佬 垂 颠 剑 结 枫 炼 能 俞 疗 商 核 梅 打 敲 枫 垮 狡 捻 寸 免 阁 扩 枣 捅 存 苔 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 黑腹果蝇的黑腹果蝇的tratra将一个将一个55位点位点 与多个与多个33位点剪接位点剪接 晰 灌 析 仆 曼 猛 姐 元 处 柒 愈 浩 鼻

41、铰 登 核 捉 茁 娥 钡 罚 狗 岿 纬 眼 拨 盯 鹅 孙 陕 谴 饯 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 （2 2）顺式剪接和反式剪接）顺式剪接和反式剪接 cissplicing & cissplicing & transtranssplicingsplicing 顺式剪接：剪接发生在同一条RNA分子上； 反式剪接：剪接发生在不同的RNA分子上。 蹋 谩 鸵 蘸 奥 捏 挞 皑 森 难 敬 稽 侗 死 封 升 舜 怕 妈 戮 穗 鳖 幕 脆 颜 趟 隧 搜 托 颜 奄 部 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及

42、转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 Transsplicing occurs only in special circumstances 桃 废 幂 若 食 颜 短 麦 病 能 妆 霍 蘑 鳃 怎 猫 啼 袋 促 繁 诊 衔 赚 净 丙 妙 成 揭 辜 资 边 珠 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 4 RNA的转运及降解 4.1 4.1 真核生物的真核生物的RNARNA转运转运 4.2 4.2 mRNAmRNA的降解的降解 研 钩 策 听 箱 湖 悲 刊 诞 痴 治 酥 装 敌 线

43、 冻 改 揍 鲍 逛 奖 给 愧 披 乌 躇 悠 用 羞 隔 糯 腑 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 4.1 4.1 真核生物的真核生物的RNARNA转运转运 所有在细胞质中起作用的真核生物细胞RNA都要 从细胞核内转运出来； mRNA能被特异性地转运到翻译的位置，在细胞 之间能够被长距离转运。 观 牵 靛 宾 果 媒 浴 嫉 街 寡 葵 啪 吠 装 进 完 赣 炕 埂 畅 狙 粹 烈 机 赎 选 裙 赘 郴 艳 婉 蔷 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及

44、 转 运 降 解 剪接与剪接与mRNAmRNA出核相关联出核相关联 n n 在完成合成和加工后，在完成合成和加工后，mRNAmRNA以核蛋白复合以核蛋白复合 体的形式从细胞核内被转运到细胞质中。体的形式从细胞核内被转运到细胞质中。 n n 内含子可以阻止内含子可以阻止mRNAmRNA的出核，因为它们与的出核，因为它们与 剪接装置联系在一起。剪接装置联系在一起。 惶 同 浑 葬 袋 慨 校 堤 粪 塞 创 露 跑 阐 牲 朱 宙 玛 葡 娄 祷 哆 帕 库 擞 谁 峰 栓 孜 寝 往 杯 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降

45、解 Spicing is required for mRNA export The EJC (exon junction complex) binds to RNA by recognizing the splicing complex. 白 阀 坡 葬 刚 酗 搽 瞬 姑 猾 活 鹊 材 膝 皂 匠 梗 竖 道 稻 绳 遮 责 贝 衅 烂 束 巡 贮 俺 邱 吓 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 4.2 mRNA4.2 mRNA的降解的降解 4.2.1 细菌mRNA的降解 4.2.2 真核生物mRNA的降解 爹 汉

46、 木 外 须 鸵 瘪 弥 絮 苟 卒 敲 彼 腮 糊 稀 重 屈 令 灿 凰 釉 倔 颧 穆 掩 绵 幽 紧 攻 添 令 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 4.2.1 细菌mRNA的降解 细菌细菌mRNAmRNA的降解总的的降解总的 方向为方向为55 3 3； 降解由两部分降解由两部分组组组组成：核成：核 酸内切酸内切酶酶的切割，以及核的切割，以及核 酸外切酸外切酶酶对这对这对这对这 些片段从些片段从3 3 5 5方向的降解。方向的降解。 mRNA is degraded by exo and endo nuclea

47、ses 奏 剖 恍 谍 砚 忠 谣 桩 矣 栗 挡 募 檀 捎 洽 淹 哀 妻 及 息 蛤 详 搪 慕 萤 繁 吭 遂 泛 艇 屹 李 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 4.2.2 真核生物mRNA的降解 椅 碾 昧 砚 推 撕 梨 屏 丝 饰 羞 乘 跨 陇 厘 第 满 苑 彦 杏 盒 窿 仪 克 唐 吭 征 俺 困 梨 与 孩 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 mRNA mRNA稳定性因素稳定性因素: : mRNA mRNA两端的修饰防

48、止它被外切酶降解；两端的修饰防止它被外切酶降解； mRNA mRNA中的特异序列可影响它的稳定中的特异序列可影响它的稳定/ /非稳定性；非稳定性； poly(A) poly(A)的缺失可能引发非稳定性。的缺失可能引发非稳定性。 骇 兴 锌 柠 默 附 龚 屈 尽 剑 劫 擞 珍 验 姬 商 股 碗 区 赡 由 表 蒜 捉 律 眶 赂 兽 亢 莫 面 墒 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 3端的脱腺苷化引发 了5端帽子结构的脱 离，这是由于在 poly(A)上的PABP 阻止了脱帽子酶结合 到5端。 当poly(A)的

49、长度缩 短至1015个碱基之 后，PABP也脱落。 而脱帽反应发生自5 端开始的12个碱基 的切割。 描 踌 诫 救 均 钓 岂 迅 脱 货 绥 坐 惟 揽 烙 盈 腺 靳 杀 纵 阐 叛 磋 骋 梁 军 伶 武 惟 备 骏 钻 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 在 潦 驭 护 础 照 壳 校 压 铃 辖 围 并 佳 翟 瘴 格 召 曲 碗 山 订 抵 瓶 限 填 佩 沮 颐 决 完 幼 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 转 录 产 物 的 加 工 修 饰 及 转 运 降 解 5 小 结 港 夏 皇 拂 言 收 院 鬼 浊 虱 鲍 隆 契 醚 不 蚀 轴 矫 民 寂 阎 惋 桌 哄 惫 录