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前体mRNA的剪接过程

前体mRNA的剪接过程
前体mRNA的剪接过程

mRNA前体的加工过程有哪些步骤

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?更新:2012-11-20 12:43

原核生物转录作用生成的mRNA属于多顺反子mRNA,即由操纵子机制控制生成的一条mRNA可编码几种不同的蛋白质。原核生物转录生成的初级转录本mRNA不需经过复杂的加工过程即可表现功能,惟一的加工过程是多顺反子mRNA在RnaseⅢ的催化下裂解为单个的顺反子。

真核生物转录生成的是单顺反子mRNA,其前体是非均一RNA(hnRNA)。hnRNA加工过程包括

方法/步骤

1.剪接

真核生物的基因是一种断裂基因,即其结构基因由若干编码序列和非编码序相间排列而成,其中为蛋白质编码的可转录序列称为外显子,不为蛋白质编码的可转录序列为内含子。转录合成的hnRNA需经过剪接、切掉内含子部分,然后再将外显子部分拼接起来。该过程有多种酶活性物质(包括snRNA)参与。

2.5′末端加“帽”

真核细胞成熟mRNA的5′末端均有一个特殊的结构,即m7Gpp-pmnNp,称为“帽”。帽的生成是在细胞核内进行的,但胞浆中也有酶体系,动物病毒mRNA 加帽过程就是在宿主细胞的胞浆内进行的。

3.3′末端加“尾”

mRNA前体分子的3′末端有一段保守序列,由特异的核酸内切酶切去多余的核苷酸,然后在多聚A聚合酶的催化下,由ATP聚合生成多聚A尾。该反应在核内发生,在胞浆中也可继续进行。

4.碱基修饰

mRNA分子中有少量稀有碱基(如甲基化碱基)是在转录后经化学修饰(如甲基化)而形成的。

5.选择性加工

某些MRNA前体含有多个3‘剪切位点和多聚腺苷酸化位点,因此利用这些选择性位点可产生具有不同3'端非编码区或者具有不同编码能力的RNA产物。

通过可变剪接途径可以挑先最保留在MRNA中的外显子,结果单个基因可以合成多种不同的蛋白质。

6.RNA编辑

在合成并经RNA编辑加工之后,MRNA分子的序列可以发生改变。个别核苷酸可以被置换,添加或者删除。编辑过的MRNA翻译产生了较短脱脂基蛋白B48,由于基缺少一个结合受体的蛋白结构域,因此功能受限。还有好多

其他编辑的例子,阵锥虫线粒体MRNA发生RNA编辑,使得最终MRNA中一半以上的尿嘧啶都获自编辑过程。

核糖体前体编辑

核糖体前体是指携带遗传信息,在蛋白质合成时充当模板的RNA。从脱氧核糖核酸(DNA)转录合成的带有遗传信息的一类单链核糖核酸(RNA)。

1基本定义编辑

它在核糖体上作为蛋白质合成的模板,决定肽链的氨基酸排列顺序。

mRNA存在于原核生物和真核生物的细胞质及真核细胞的某些细胞器(如线粒体和叶绿体)中。

2不同生物的mRNA 有何不同编辑

原核生物和真核生物mRNA有不同的特点:

①原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形

式存在。

②原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的,真核生物转录的mRNA前体则需经

转录后加工,加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作。

3相关资料编辑

原核生物mRNA一般5′端有一段不翻译区,称前导顺序,3′端有一段不翻译区,中间是蛋白质的编码区,一般编码几种蛋白质。真核生物mRNA(细胞质中的)一般由5′端帽子结构、5′端不翻译区、翻译区(编码区)、3′端不翻译区和3′端聚腺苷酸尾巴构成分子中除m7G构成帽子外,常含有其他修饰核苷酸,如m6A等。真核生物mRNA通常都有相应的前体。从DNA转录产生的原始转录产物可称作原始前体(或mRNA前体)。一般认为原始前体要经过hnRNA核不均-RNA的阶段,最终才被加工为成熟的mRNA。

通常mRNA(单链)分子自身回折产生许多双链结构。原核生物,经计算有66.4%的核苷酸以双链结构的形式存在。真核生物mRNA也具有丰富的二级结构,折叠起来的mRNA 二级结构有利于蛋白质合成的启动,以后mRNA处于伸展的状态则有利于转译的继续。

mRNA的复制,转录和翻译:由一个DNA分子,边解旋,边转录。利用细胞核内部的游离核糖核苷酸和成其需要的碱基,规则遵循碱基互补配对原则。注:因为mRNA没有T(胸腺嘧啶),所以模版中出现A(腺嘌呤)时,有U(尿嘧啶)代替。以上过程叫做转录,

在细胞核中完成。接着,mRNA穿过核孔。和细胞质中的核糖体结合。选择tRNA运输氨基酸,和对应的三个碱基排列好(如何排列请查询:密码子)。再与其它的氨基酸通过肽键连接在一起,形成肽链。以上过程叫做翻译,在细胞质中完成。

虽然人们已经破译了决定生命基础的蛋白质的氨基酸合成密码,也知道了是DNA携带着这种密码,但是,根据细胞学所掌握的事实:所有DNA都呆在细胞核内,而蛋白质却存在于细胞质中,像DNA这样的大分子是无法随意进入细胞质的。然而密码总是会被带入细胞质的,这一来,人们不禁要问,是谁把锁在细胞核内的DNA手里的密码带入了细胞质的呢?科学家们从DNA那里拷贝了一份密码文件,并带入了细胞质中。经过试验和观察,发现这个信使就是RNA——核糖核酸。

编辑本段信使RNA的发现储存在DNA分子中的这种遗传信息能在复制中产生更多的拷贝,并翻译成蛋白质。DNA的功能构成了信息的流动,遗传信息如何转变成蛋白质呢?转录就是其中的重要的一环。基因表达时以DNA的一条链为模板合成RNA,这一过程就是转录(transcription)。催化合成RNA的酶叫做RNA聚合酶(RNA polymerase)。RNA 和DNA结构相似,所不同之处在于:(1)RNA一般以单链形式存在;(2)RNA中的核糖其C′-2不脱氧的;(3)尿苷(U)取代了DNA中的胸苷。细胞中的RNA分成三种:mRNA(信使RNA),tRNA(转运RNA)和rRNA(核糖体RNA)。它们的功能各不相同。mRNA是合成蛋白质的模板,tRNA是转运特异氨基酸的运载工具,rRNA是合成蛋白质的装置。mRNA的碱基序列,决定着蛋白质装配时氨基酸的序列。

1955年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行了实验;若加入RNA酶降解细胞中的RNA,则蛋白质合成就停止,若再加入从酵母中提取的RNA,则又可以重新合成一些蛋白质,这就表明,蛋白质的合成是依赖于RNA。

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