第13章 RNA加工
细胞生物学第十三章 第十四章 习题

细胞生物学第十三章第十四章习题细胞生物学第十三章第十四章习题第十三章细胞衰老与凋亡本章要点:本章着重于阐释细胞生命的基本现象新陈代谢与丧生。
建议掌控细胞衰老的基本特征及基本原理,重点掌控细胞细胞分裂的生物学意义,细胞细胞分裂的研究进展,细胞细胞分裂的形态和生化特征、分子机制及检测方法。
一、名词解释1、细胞衰老2、hayflick界限3、球状体4、端粒5、细胞死亡6、细胞细胞分裂7、细胞分裂小体8、dnaladders9、细胞坏死10、caspase家族11、bcl-212、p53二、填空题1、体外培养的细胞的增殖能力与的年龄有关,也反映了细胞在体内的状况;细胞衰老的决定因素存有于内;同意了细胞衰老的抒发而不是细胞质。
2、衰老细胞的膜的减弱、能力降低;线粒体的数目,嵴呈状;核的体积、核膜、染色质。
3、端粒就是由直观的含有和的dna片段的序列共同组成;随着每次细胞分裂,端粒可以。
4、端粒酶以自身的一段为模板,通过出一段端粒片段连接在染色体的端粒末端,从而保持了细胞的生长;人类正常组织的体细胞端粒酶活性。
5、ros主要有三种类型即:、和。
6、2002年的生理学或医学诺贝尔奖授与了两位英国科学家和一位美国科学家,以表扬他们为研究器官发育和程序性细胞死亡过程中的所做出的重大贡献。
7、细胞细胞分裂的出现过程,在形态学上可以分成三个阶段,即为、和。
8、hiv步入人体后,引发cd4+t细胞数目的关键机制就是。
9、细胞凋亡最主要的生化特征是由于内源性的活化,被随机地在核小体的部位打断,结果产生含有不同数量的的片段,进行电泳时,产生了特征性的,其大小为的整倍数。
三、选择题1、以下不属于细胞衰老结构变化的就是()。
a、细胞核随着分裂次数的增加而增大b、内质网呈弥散状c、线粒体的数目随其对立次数的减少而增加d、线粒体体积随其对立次数的减少而增大2、球状体属()a、初级溶酶体b、次级溶酶体c、残体d、都不对3、端粒存在于()。
生化第十三章

第十三章RNA的生物合成一、填空题1.基因转录的方向是从端到端。
2.大肠杆菌RNA聚合酶由和因子组成,其中前者由亚基、____亚基和____亚基组成,活性中心位于_____亚基上。
3.使用_____可将真核细胞的三种RNA聚合酶区分开来。
4.所有真核细胞的RNA聚合酶Ⅱ的最大亚基的C端都含有一段高度保守的重复序列,这段重复序列是_____,它的功能可能是____。
5.第一个被转录的核苷酸一般是_____。
6.原核细胞启动子-10区的序列通常被称为_____,其一致序列是_____。
7.tRNA基因的启动子最重要的特征是______。
8.真核细胞转录因子的功能是_____和______。
9.逆转录酶通常以_____为引物,具有______、_____和______三种酶的活性,使用该酶在体外合成cDNA时常用_____为引物。
10.真核细胞的热鸡蛋白(HSP)上游除了启动子序列以外,还应具有_____、______、____和_____序列。
11.真核细胞Pre-mRNA的后加工方式主要_____、_____、_____、_____、和_____5种。
12.大肠杆菌RNaseP由_____和_____组成,其中_____能独立完成催化,该酶参与_____的后加工。
13.四膜虫Pre-RNA的剪接需要______作为辅助因子。
14.存在于真核细胞Pre-mRNA上的加尾信号是_____,剪接信号是_____。
15.原核细胞基因转录的终止有两种机制,一种是______,另一种是______。
16.核不均一RNA(hnRNA)实际上就是______。
17.使用______技术可以确定一个蛋白质基因是不是断裂基因。
18.所有的反转录病毒的基因都含有______ 、______和______三种基因。
19.HIV的宿主细胞是______。
20.真核细胞三种RNA聚合酶共有的转录因子是______。
21.RNA病毒的进化速度远高于它的宿主细胞是因为_______。
第十三章 腺病毒科(Adenoviridae)

第十三章腺病毒科(Adenoviridae)腺病毒是1953年Rowe等在用扁桃体组织块培养物分离“感冒病毒”的过程中,发现在组织块长出的新组织中,还没有接种病料,就逐渐出现细胞病变。
引起这种细胞病变的因子就是后来证明的人的1、2、5、6型腺病毒。
翌年,Hilleman等(1954)从急性呼吸道疾病患者的咽喉洗液中也分离到同样的病毒。
此后,相继由人、猴、牛、猪、马、犬、羊、小白鼠和鸡分离出将近80个血清型的腺病毒。
1956年,Enders等根据病毒经常存在于腺体,且第一次就是在腺体组织中分离获得的事实,提出了“腺病毒”这一名称,这一建议随后为国际病毒命名委员会所接受。
腺病毒在病毒学中的重要性有五个方面:第一,它可引起人类许多急性感染,包括流感样疾病,急性咽炎,婴幼儿致死性肺炎,结膜炎,角膜结膜炎,膀胱炎以及严重的肠炎等;第二,它可引起人类扁桃体、腺样体和其它淋巴组织的隐性持续性感染;第三,迄今所研究的腺病毒均可使非许可性鼠细胞发生转化,有些型别甚至在新生地鼠和小鼠有致癌性;第四,腺病毒是研究真核基因表达的良好模型,这是因为腺病毒易于培养和纯化,在感染过程中可以产生大量的病毒RNA。
其次,它的基因组具有中等程度的复杂性,其复制与转录依赖于细胞的聚合酶,所以,在病毒基因的表达控制方面,可以模拟宿主细胞的基因表达机制,腺病毒基因组可称为一个微型染色体,实际上很多真核基因的结构与表达调控机制,是从研究腺病毒获得的;第五,它是缺损性DNA病毒――腺联病毒的辅助病毒。
第一节腺病毒科的分类与毒粒结构一、腺病毒的分类腺病毒在自然界分布广泛,迄今所知至少有93个型别,腺病毒科可分为哺乳动物腺病毒属(Mastadenovirus)和禽腺病毒属(Aviadenovirus)两个属。
其成员均为脊椎动物腺病毒。
(一)哺乳动物腺病毒属根据其毒粒结构、生物学、生化和免疫学特性,哺乳动物腺病毒又可分为A~F6个亚属。
人腺病毒有49个型,以h1~49表示,分属于6个亚属中;猴腺病毒有27个型,牛腺病毒至少12个型,猪4个型,马1个型,犬2个型,羊5个型以及小鼠2个型。
第13章 DNA生物合成(简明生物化学)

Dna A辨认复制启始点,然后引物酶进入(DnaG 蛋白) ,加上解螺旋酶、 DnaB蛋白和DnaC蛋 白等,与DNA的起始复制区域形成引发体。
DNA聚合酶Ⅲ 由其β亚单位辨认引物,新链的 第一个脱氧核苷酸与引物的3-OH形成磷酸二酯键, 开始复制
滚动环式:单向复制,低等生物如质粒 共价闭环双链分子的正链由核酸内切酶在一特
定位点切开,游离出的5’-磷酸基末端固定在细胞膜 上,然后以环状负链为模板,从正链的3’-OH末端 延长形成正链。不需要另外合成引物。
3′ 5′
5′
3′
领头链
5′Leabharlann 5′ 随从链3′ 3′
5′
(二)引发体的生成
复制过程需要引物--短链RNA
拓扑异构酶 单链结合蛋白 解链酶 引物酶及引发体 DNA聚合酶 DNA连接酶 引物
冈崎片段
领头链 3′ 5′
随从链 3′
5′
五、 DNA连接酶(ligase)
• 催化两段DNA之间的连接
′
5P
3′ OH
+ 5′ P
γ
P O-
β
O PO Oα-
3′
OH
DNA
ligase +AMP
5′ P
PPi
O 3′ OH
一种是全部轻的14N-14N。为1∶1; 3代:仍有两种分子,但14N-14N增多,为
1∶3; 4代:两者比为1∶7。
DNA半保留复制的证据
细菌 (含15N-DNA)
普通培养基
第一代
普通培养基
普通DNA
普通DNA 重DNA
第二代
重DNA
13.RNA的转录

保守序列:TATAAT(T80A95T45A60A50T96)
A.T较丰富,易于解链。 功能:
(1) RNA pol结合位点(B 位点) ; (2) 形成开放启动子复合体; (3) 使RNA pol定向转录。
3) -35区:又称为Sextama box
结构特点:
其保守序列 TTGACA(T82T84G78A65C54A45)
E.coli ζ32识别-TTGAA—13~15—CCCCAT-,诱导 热激蛋白等特殊基因的协调表达。
因子更替的现象
在细菌受到外界环境的急剧影响时,会改变所表 达的基因,产生因子更替的现象。 如环境温度升高时,大肠杆菌会开启rpoH基因的 表达, 其产物32能识别热激基因的启动子,而正 常状态下表达的基因会关闭或表达水平下降。 芽孢菌生活周期过程中生活方式的改变也是通过 因子的更替完成的。
2.2 线粒体和叶绿体的RNA pol
RNA RNA
pol较小,更类似于细菌的RNA pol。
pol转录控制也很简单,只转录少数几 个基因 。
第二节 启动子与转录起始
一、原核生物的启动子
启动子(promoter):DNA分子与RNA聚合酶特异 结合的部位,也就是转录开始的部位。
一致序列为GGC/TCAATCT 功能:
前两个
G 的作用十分重要:控制转录效率
增强启动子的效率、频率,不影响启动子的特异性
(距转录起始点的距离,正反方向)
☻ 以上三个保守序列在绝大多数启动子中都存在
GC框 (GC box)
•
•
位于-90附近,较常见的成分
核心序列为GGGCGG
•
可有多个拷贝,也可以正反两方向排列
生物化学第十三章 基因表达调控

第十三章基因表达调控一、基因表达调控基本概念与原理:1.基因表达的概念:基因表达(gene expression)就是指在一定调节因素的作用下,DNA 分子上特定的基因被激活并转录生成特定的RNA,或由此引起特异性蛋白质合成的过程。
2.基因表达的时间性及空间性:⑴时间特异性:基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格按照特定的时间顺序发生,以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。
故又称为阶段特异性。
⑵空间特异性:基因表达的空间特异性(spatial specificity)是指多细胞生物个体在某一特定生长发育阶段,同一基因的表达在不同的细胞或组织器官不同,从而导致特异性的蛋白质分布于不同的细胞或组织器官。
故又称为细胞特异性或组织特异性。
3.基因表达的方式:⑴组成性表达:组成性基因表达(constitutive gene expression)是指在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。
其基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的,且较少受环境因素的影响。
这类基因通常被称为管家基因(housekeeping gene)。
⑵诱导和阻遏表达:诱导表达(induction)是指在特定环境因素刺激下,基因被激活,从而使基因的表达产物增加。
这类基因称为可诱导基因。
阻遏表达(repression)是指在特定环境因素刺激下,基因被抑制,从而使基因的表达产物减少。
这类基因称为可阻遏基因。
4.基因表达的生物学意义:①适应环境、维持生长和增殖。
②维持个体发育与分化。
5.基因表达调控的基本原理:⑴基因表达的多级调控:基因表达调控可见于从基因激活到蛋白质生物合成的各个阶段,因此基因表达的调控可分为转录水平(基因激活及转录起始),转录后水平(加工及转运),翻译水平及翻译后水平,但以转录水平的基因表达调控最重要。
⑵基因转录激活调节基本要素:①顺式作用元件:顺式作用元件(cis-acting element)又称分子内作用元件,指存在于DNA分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序。
第13章 基因治疗(lsq)

几种常见的基因失活技术
① 反义核酸技术 与mRNA互补的RNA。 mRNA互补的 互补的RNA。 ② 核酶技术 裂解特异的靶mRNA。 ③ 三链技术 寡聚脱氧核苷酸以DNA双链分子的
专一序列为靶物, 专一序列为靶物,形成三螺旋以阻 止基因转录。 止基因转录。 干涉RNA技术 ① 干涉RNA技术
mRNA5′
(a)
(b)
三、基因治疗的基本程序
(一)治疗性基因的选择
病毒载体 (二)基因载体的选择 非病毒载体
(三)靶细胞的选择 体细胞 生殖细胞 (四)基因转移 间接体内疗法 直接体内疗法 (五)外源基因表达的筛选 利用在体中的标记基因 (六)回输体内
(一) 治疗性基因的选择
选择对疾病有治疗作用的特定目的基因。 选择对疾病有治疗作用的特定目的基因。 常 用 基 因
二、基因治疗的必要条件
1. 发病机制在DNA水平上已经清楚 2. 要转移的基因已经克隆分离,对其表达产物有 要转移的基因已经克隆分离, 详尽的了解 3. 该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作
• 外源基因可有效导入靶细胞 • 外源基因能在靶细胞中长期稳定存留 • 导入基因能适量表达 • 导入基因的方法及载体对宿主细胞安全无害
逆转录病毒载体的特点
安全性问题
① 靶细胞成为稳定表达目的基因的靶细胞 对感染细胞毒性小。 对感染细胞毒性小。 ② 体外转染培养细胞的效率90%以上。 体外转染培养细胞的效率90%以上。 ③ 应用有局限性,只能感染处于增殖期的细胞。 应用有局限性,只能感染处于增殖期的细胞。
① 逆转录病毒感染的可能性 ② 污染的可能性 ③ 在靶细胞中随机整合的不良后果
长末端 重复序列
包装信号 ψ gag 产生病毒 核心蛋白
生物化学第十三章蛋白质生物合成习题含答案

一、判断题一、判断题 1. 细胞中三种主要的多聚核苷酸tRNA 、mRNA 和rRNA 都参与蛋白质生物合成。
都参与蛋白质生物合成。
2. 蛋白质分子中的氨基酸顺序是由氨基酸与mRNA 携带的密码子之间互补作用决定的。
携带的密码子之间互补作用决定的。
3. fMet -tRNA fMet 是由对fMet 专一的氨酰tRNA 合成酶催化形成的。
合成酶催化形成的。
4. 一条新链合成开始时,fMet -tRNA fMet 与核糖体的A 位结合。
位结合。
5. 每一个相应的氨酰tRNA 与A 位点结合。
都需要一个延伸因子参加并需要消耗一个GTP 。
6. 蛋白质合成时从mRNA 的5′→3′端阅读密码子,肽链的合成从氨基端开始。
′端阅读密码子,肽链的合成从氨基端开始。
7. tRNA fMet 反密码子既可以是反密码子既可以是pUpApC 也可以是也可以是 pCpApU 。
8. 人工合成一段多聚尿苷酸作模板进行多肽合成时,只有一种氨基酸参入。
人工合成一段多聚尿苷酸作模板进行多肽合成时,只有一种氨基酸参入。
9. 氨酰tRNA 上的反密码子与mRNA 的密码子相互识别,以便把它所携带的氨基酸连接在正确位置上。
正确位置上。
10. 每个氨基酸都能直接与mRNA 密码子相结合。
密码子相结合。
11. 每个tRNA 上的反密码子只能识别一个密码子。
上的反密码子只能识别一个密码子。
12. 多肽或蛋白质分子中一个氨基酸被另一个氨基酸取代是由于基因突变的结果。
13. 蛋白质正确的生物合成取决于携带氨基酸的tRNA 与mRNA 上的密码子正确识别。
二、填空题二、填空题1. 原核细胞中新生肽链N 端的第一个氨基酸是端的第一个氨基酸是 ,必须由相应的酶切除。
,必须由相应的酶切除。
2. 当每个肽键形成终了时,增长的肽链以肽酰tRNA 的形式留在核糖体的的形式留在核糖体的 位 3. 在 过程中水解ATP 的两个高能磷酸酯键释放出的能量足以驱动肽键的合成。
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第13章 RNA加工基本概念和定义RNA加工(RNA processing)描述了新合成的RNA分子在结构和化学组成方面的成熟过程。
这些修饰过程发生在转录过程中(共转录修饰,cotranscriptional modification)和转录后(转录后修饰,posttranscriptional);RNA加工对RNA的功能极其重要,同时RNA加工代表了基因调控的一类机制。
RNA加工反应分成10类,见表13.1。
从DNA模板复制的RNA分子称为转录本(transcript)。
在转录过程中产生的RNA是新生转录本(nascent transcript),当转录完成后的RNA为初级转录本(primary transcript)——它是被转录DNA的一个精确拷贝。
经过一些修饰后的RNA为成熟转录本(mature transcript),不再与DNA完全一样。
并不是所有的RNA都要经过修饰:细菌mRNA很少加工(实际上往往在转录完成之前蛋白合成就开始了),真核生物的5SrRNA转录完成后就有成熟的末端。
完全加工和有功能RNA 分子的前体称为前体RNA(pro-RNA)。
真核生物的前体mRNA又称为核内不均一RNA (heterogeneous nuclear RNA,hnRNA)。
它不同于其他形式的核内RNA,其分子大小变化很大,反映了基因大小的差异和部分加工的分子的存在。
在真核生物核内,转录和RNA加工不是在核中自由发生的,而是在核基质中固定的位置进行。
特定的mRNA加工因子(特别是剪接体和多腺苷酸化酶)与延伸复合物中RNA聚合酶Ⅱ的C末端作用,所以转录和加工是相关联的。
mRNA加工复合物在核基质中的定位可能有利于产物的输出。
在核内和细胞质中RNA和蛋白质相结合,形成核糖核蛋白颗粒。
表13.1 RNA加工反应的分类加工反应举例剪切使rRNA和tRNA从多顺反子转录本中释放真核生物mRNA转录的终止内切降解加工rRNA和tRNA产生成熟末端核苷酸转移转移CCA到某些tRNA的3’末端碱基化学修饰 mRNA和rRNA中偶发的甲基化tRNA和snRNA中的普遍碱基修饰核苷酸切除和替换tRNA鸟嘌呤的过度修饰产生二氢尿嘧啶(Q)和假尿嘧啶(W)加帽在真核生物mRNA 5’末端加上7—甲基鸟嘌呤多腺苷酸化在大多数真核生物和少数细菌mRNA 3’末端加上多腺苷酸尾巴剪接去除大多数内含子(经常是顺式,偶尔反式)剪接(连接)去除tRNA内含子编辑通过碱基修饰改变mRNA所携带信息,在编码区中插人或缺失碱基13.1非翻译RNA的加工13.1.1 tRNA剪切和成熟有些tRNA基因是被单独转录的,另一些则作为多顺反子的一部分转录,如在大肠杆菌中,一些tRNA与rRNA基因在共同的操纵子中一起转录。
根据其来源不同,前体tRNA可能要经过七种不同的加工反应。
多顺反子tRNA或tRNA和rRNA混合转录本中,单个的tRNA通过在成熟的5’端(经常是鸟嘌呤)切除而释放。
在大肠杆菌中,这个功能由核糖核酸酶P完成。
未成熟的3’末端由外切酶(可能涉及核糖核酸酶D)降解,直到出现三核苷酸基序CCA。
如果没有CCA的模体,那么就通过tRNA核苷酸转移酶(tRNA nucleotidyltransferase)在分子的3’末端加上三核苷酸。
所有成熟的tRNA末端都有CGA。
在真核生物和古细菌中,有些tRNA 基因含有需要切除的内含子,这就涉及剪切、末端修饰和RNA连接(见tRNA核内含子)。
前体tRNA还需要碱基修饰加工过程:tRNA中的碱基大多数是主要碱基,但大约10%在tRNA 合成中被修饰,通常在原位通过转录后化学修饰完成。
鸟嘌呤高度修饰的衍生物产生二尿嘧啶和假尿嘧啶,通过类似与DNA中切除修复的核酸切除和置换反应而插入。
核内小分子核RNA中的尿嘧啶也被广泛修饰,所以也称为U—RNA。
13.1.2 rRNA的剪切和成熟细菌和真核生物都合成多顺反子rRNA转录本。
在细菌中有七个rRNA操纵子(rrn),包含编码所有三种rRNA的基因以及某些tRNA基因。
16S和23S前体rRNA通过碱基配对形成茎环结构。
这可能是核酸酶Ⅲ的底物,核酸酶Ⅲ对茎部剪切后释放单个前体。
成熟的末端是通过外切酶的加工完成的。
在哺乳动物中,5SrRNA由RNA聚合酶Ⅲ转录单顺反子转录得到一成熟分子,不需要加工。
RNA聚合酶I合成的45S的pre—rRNA,包含5.8S,18S和28S的rRNAs。
偶尔在多顺反子的转录本中核糖部分被甲基化,其中大多数在成熟rRNA中保留,说明它们的功能可能是决定转录本的哪部分保留,哪些部分需要去除。
在合成过程中,45SrRNA在核内与核糖核蛋白复合物缔合,加工也在此处发生。
这样的复合物称为加工体或核内小分子核糖核酸蛋白(snoRNP)(后者是small nucleolar ribonucleoprotein 的缩写,并包含U3 snRNA)。
加工中间体的大小表明外切剪切产生了成熟的终点和必须进一步加工的初步片段。
在剪切的同时,一些低等的真核生物rRNAs含有自身剪接的内含子,要产生有功能的rRNA这些内含子所必须被去除。
13.2 mRNA的末端修饰和甲基化细菌和真核生物mRNA的加工细菌的mRNA一般不稳定,很少被修饰——它经常在几分钟内完成合成、翻译和降解的过程。
相反,真核生物的mRNA较稳定,转运前它在核内被广泛地加工。
真核生物的pre—mRNA可以进行几种类型的加工反应:末端的加帽和多腺苷酸化;内部的剪接和编辑等修饰;内部腺嘌呤甲基化的化学修饰(这种加工的功能还不清楚)。
真核生物的mRNA前体在核中并不是以裸露的核酸形式存在,而是与很多的高丰度蛋白结合形成不均一的核糖核酸蛋白体(heterogenous ribonucleoproteins,hnRNPs)。
这些蛋白有RNA结合的基序(参见核酸结合蛋白),但以不同的专一性与RNA结合,反映了对不同碱基组成结合的倾向性。
蛋白可能以像单链DNA结合蛋白相同的方式作用,消除RNA的二级结构,使其与剪接装置的成分相互作用。
它们也可以作为特殊的RNA加工因子如剪接蛋白的特殊停泊位点等。
13.2.1 加帽一旦转录起始,真核生物新生mRNA通过在5’端加上倒转的鸟苷酸三磷酸而加帽。
这个快速反应由鸟苷酸转移酶(mRNA guanyltransferase)催化,产生一特殊的5’→5’磷酸酯键。
这个酶与RNA聚合酶Ⅱ起始复合物中的成分结合,因为不仅mRNA,RNAP Ⅱ转录的snRNA也要被加帽(RNA聚合酶Ⅲ转录的snRNA如U6snRNA不加帽)。
5’帽子结构是通过鸟嘌呤甲基转移酶(guanine methyltransferase)在G7位甲基化,产生0型帽子(type zero cap),这在酵母中占绝对优势。
在更高等的真核生物中,在下一碱基的核糖O2’位置加上甲基(转录本中第一个残基,对应位置为+1),产生1型帽子(type l cap)。
如果这个位置是腺嘌呤,N6位的碱基也可能被甲基化。
在有些物种中,+2位的碱基也被甲基化,产生2型帽子(type 2 cap),同样也是在核糖的02’位置上。
真核生物中5’端的帽子对几种RNA的功能是很重要的。
5’端的帽子是运出核孔所必需的;对于核糖体结合,防止RNA 5’端降解也很重要,这可以解释为什么几乎所有真核生物的mRNA都是单顺反子。
加帽反应可以用来调节蛋白合成,如一些动物中卵细胞成熟过程那样。
大多数RNA病毒对它们的基因组和mRNA上加帽,但是细小核糖核酸病毒,它的感染策略是避开缺乏加帽的能力,在它们的基因组的5’末端加上病毒蛋白。
正粘病毒也不能在基因组中加帽,但可以从宿主mRNA中偷取帽子,这样的过程称为抢帽(capsnatching)。
13.2.2 多腺苷酸化真核生物中RNA聚合酶Ⅱ转录终止发生在成熟转录本的3’端下游几千碱基之后,其精确机制目前还不是很清楚。
3’端通过内切,接着进行多腺苷酸化(polyadenylation),加上不同数量(经常为200个左右)的腺嘌呤,形成多腺嘌呤的尾巴(polyadenylate or polyA tail)。
在高等真核生物中,多腺苷酸化发生在高度保守的多腺苷酸化位点(AAUAAA)后10~30个碱基。
酵母中的多腺苷酸化位点变化较大。
剪切和多腺苷酸化是由多亚基的复合物进行,复合物中三聚的剪切多腺苷酸化专一性因子(cleavage po1yadenylation specificity factor,CPSF)识别多腺苷酸化位点,由两个剪切因子(cleavage factor)组成的内切酶,进行剪切反应,多腺嘌呤聚合酶(polyadenylate po1ymeerase,PAP)催化加腺嘌呤复合物中还有其他一些未知成分。
这些成分中,被认为包含聚合酶Ⅱ的延伸成分,并与其磷酸化的羧端相作用。
多腺苷酸化起始时进行较慢,因为PAP每加上一个腺嘌呤后都要解离。
但当形成一小段多腺嘌呤后,另一成分多腺嘌呤结合蛋白(polyadenylate binding protein,PABP)与尾巴结合并加快了PAP的进度。
PABP通过一未知的机制,控制多腺嘌呤尾巴的最大长度。
多腺苷酸化具体的功能还不清楚。
它可能影响转录本的稳定性,在一些例子中,它在翻译过程起重要作用。
例如果蝇的bicoid mRNNA直到受精后,三种蛋白促进多腺嘌呤尾巴延伸后才开始翻译。
很少真核生物的转录本不进行多腺苷酸化,最值得一提的是组蛋白的mRNA 和一些植物病毒的基因组。
组蛋白的转录本的二级结构负责3’端的成熟,这涉及U7snRNA 和相关蛋白。
大多数细菌没有多腺嘌呤尾巴,但在一些物种中也发现了短的和相对不稳定的寡聚腺嘌呤尾巴。
利用多腺苷酸化,与其配对的合成多聚胸腺嘧啶可在体外扩增或纯化RNA。
用这种纯化方法,得到的大部分是mRNA,称为多腺嘌呤RNA组份[poly(A)+RNA fraction],其余成分为不含多腺膘吟成分,如rRNA、tRNA等。
因为mRNA在总RNA中比例很小(<5%),所以这一技术在纯化mRNA中很有用(如转录分析,cDNA克隆,反转录PCR)。
13.3 RNA剪接13.3.1内含子和剪接反应内含子是高等真核生物基因中主要的非编码元件,在低等真核生物和有些细菌中也发现有内含子,RNA剪接(RNA splicing)就是指精确去除内含子的过程。
内含子根据剪接方式的不同,分为四种类型(表13.2)。
除了tRNA前体内含子,所有的剪接机制都涉及一对按顺序进行的转酯反应。
在第一个反应中,一带有自由羟基的核苷酸进攻连接内含子和外显子的磷酸二酯键。
这样释放了外显子带其本身羟基的3’端。