真核生物RNA的合成与加工
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真核生物RNA的合成与加工


时间:2015年11月09日 04:12:59点击:463类别:科技之光

真核生物RNA的合成与加工

mRNA的加工修饰包括:5’端形成帽子结构、3’端加polyA、剪接除去内含子和甲基化。

 

①5’-端加帽

成熟的真核生物mRNA的5’-端有m7GPPPN结构,称为甲基鸟苷帽子。

它是在RNA三磷酸酶,mRNA鸟苷酰转移酶,mRNA(鸟嘌呤-7)甲基转移酶和mRNA(核苷-2’)甲基转移酶催化形成的。

不同的甲基化可形成3种帽子类型:0、1和2。

鸟苷以5’-5’三磷酸键与RNA的5’-端相连。当G第7位C被甲基化形成m7GPPPN时,此结构称为“帽子0”。存在于单细胞生物。

如果RNA的第1位核苷酸的2’-O位也甲基化,形成m7GPPPNm,称为“帽子1”,普遍存在;

如果RNA的第1、2位核苷酸的2’-O位均甲基化(2位必需是A),成为m7G-PPPNmNm,称为“帽子2”,此结构发生很少。

真核生物帽子结构的复杂程度与生物进化程度关系密切。

5’帽子的功能

mRNA 5’-端帽子结构是翻译起始所必要的,为核糖体识别mRNA提供了信号,并协助核糖体与mRNA结合使翻译从AUG开始。

帽子结构可增加mRNA的稳定性,保护mRNA免遭5’→3’核酸外切酶的攻击。

②在3’-端加尾巴

大多数真核mRNA在3’-端都有约150~200nt的Poly(A)尾巴。Poly(A)尾是转录后在核内加上的。

 

②在3’-端加尾巴

大多数真核mRNA在3’-端都有约150~200nt的Poly(A)尾巴。Poly(A)尾是转录后在核内加上的。

 

根据Poly(A)尾巴的特点可从众多的RNA中分离mRNA。

真核基因的3’端有AATAA、YGTGTGYY(Y为嘧啶)序列,作为mRNA 3’-端加polyA尾的信号。

hnRNA链被RNaseⅢ在加尾巴信号下游11~30nt处切断磷酸二酯键,polyA聚合酶催化在3’-OH上逐一引入100~250个A。

Poly(A)尾巴的功能

防止核酸外切酶对mRNA信息序列的降解,起缓冲作用。

可能与mRNA从细胞核转送到细胞质有关。但是相当数量的没有polyA尾巴的mRNA如组蛋白mRNA,也能通过核膜进入细胞质。

 

Poly(A)尾巴可能对真核mRNA的翻译效率具有某种作用,使mRNA较容易被核糖体辨认。

3’-脱氧腺苷(冬虫夏草素)是多聚腺苷酸化的特异抑制剂,但它不抑制hnRNA的转录,它的存在可阻止细胞中出现新的mRNA,表明多聚腺苷酸化对mRNA的成熟是必要的。

 

③mRNA甲基化

真核mRNA往往有甲基化位点,主要是在N6-甲基腺嘌呤(m6A)。这种甲基化修饰对翻译没有必要,可能在mRNA前体加工中起识别作用。

 

④mRNA前体(hnRNA)的拼接

真核生物的结构基因中具有可表达活性的外显子,也含有无表达活性的内含子(断裂基因)。

 

内含子的数量与所在基因的大小有关。许多基因中的内含子参与基因表达调控。外显子一般大小为100~200pb,内含子>1kb。

楼主@刚哥2015

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