RNA聚合酶I催化的轉(zhuǎn)錄起始RNA聚合酶I催化前rRNA(40S RNA)的合成。前rRNA基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游有兩個順式作用元件(cis acting element),一個是跨越起始點(diǎn)的核心元件(core element),另一個在–100bp處有上游調(diào)控元件(upstream control element,UCE)。RNA聚合酶I催化的轉(zhuǎn)錄需要2種轉(zhuǎn)錄因子,分別稱為上游結(jié)合因子(upstream binding factor,UBF)和選擇性因子1(selective factor1,SL1)。SL1含有4個亞基,一個是TATA盒結(jié)合蛋白(TATA-binding protein,TBP),另3個是TBP相關(guān)因子(TBP-associated factors,TAF)。UBF與DNA結(jié)合令模板DNA發(fā)生彎曲,使相距上百bp的UCE和核心元件靠攏,接著SL1和pol I相繼結(jié)合到UBF-DNA復(fù)合物上,完成起始復(fù)合物的組建,開始轉(zhuǎn)錄
RNA聚合酶Ⅲ催化的轉(zhuǎn)錄起始RNA聚合酶Ⅲ催化tRNA,5S rRNA和7S rRNA的轉(zhuǎn)錄,tRNA基因的轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物是tRNA的前體,經(jīng)加工后產(chǎn)生多個成熟tRNA。在DNA上的調(diào)控序列位于起始轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)的下游,稱為內(nèi)部啟動子。有二個調(diào)控區(qū),分別位于編碼tRNA D-環(huán)和Tψ環(huán)的序列,分別稱為A盒和B盒。
1.tRNA轉(zhuǎn)錄后加工
tRNA的轉(zhuǎn)錄后修飾,除了剪接加工外,還包括tRNA鏈上稀有堿基的形成,以及加上3'端的CCA序列。
2.rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工
rRNA加工多采用自我剪接的形式。自我剪接的RNA本身形成一種特別的二級結(jié)構(gòu),稱為錘頭結(jié)構(gòu)。錘頭結(jié)構(gòu)是指復(fù)合的莖環(huán)組成形態(tài),但其中某些序列上必需是特定的堿基所占據(jù)。這種RNA結(jié)構(gòu),不需要任何蛋白質(zhì),就可以水解RNA鏈上某一特定位點(diǎn)的磷酸二酯鍵。也就是說,這是一種起催化作用的RNA,現(xiàn)稱為核酶。核酶的發(fā)現(xiàn),對酶學(xué)、分子生物學(xué),進(jìn)化生物學(xué)都是重要的理論更新,而且,醫(yī)學(xué)上已開始利用人工設(shè)計(jì)的核酶,去消滅一些作為病原體的RNA病毒或消除一些不利于生命活動的細(xì)胞內(nèi)RNA。
mRNA前體的加工過程有哪些步驟:
原核生物轉(zhuǎn)錄作用生成的mRNA屬于多順反子mRNA,即由操縱子機(jī)制控制生成的一條mRNA可編碼幾種不同的蛋白質(zhì)。原核生物轉(zhuǎn)錄生成的初級轉(zhuǎn)錄本mRNA不需經(jīng)過復(fù)雜的加工過程即可表現(xiàn)功能,惟一的加工過程是多順反子mRNA在RnaseⅢ的催化下裂解為單個的順反子。
真核生物轉(zhuǎn)錄生成的是單順反子mRNA,其前體是非均一RNA(hnRNA)。hnRNA加工過程包括。
剪接
真核生物的基因是一種斷裂基因,即其結(jié)構(gòu)基因由若干編碼序列和非編碼序相間排列而成,其中為蛋白質(zhì)編碼的可轉(zhuǎn)錄序列稱為外顯子,不為蛋白質(zhì)編碼的可轉(zhuǎn)錄序列為內(nèi)含子。轉(zhuǎn)錄合成的hnRNA需經(jīng)過剪接、切掉內(nèi)含子部分,然后再將外顯子部分拼接起來。該過程有多種酶活性物質(zhì)(包括snRNA)參與。
′末端加“帽”
真核細(xì)胞成熟mRNA的5′末端均有一個特殊的結(jié)構(gòu),即m7Gpp-pmnNp,稱為“帽”。帽的生成是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的,但胞漿中也有酶體系,動物病毒mRNA加帽過程就是在宿主細(xì)胞的胞漿內(nèi)進(jìn)行的。
′末端加“尾”
mRNA前體分子的3′末端有一段保守序列,由特異的核酸內(nèi)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。該反應(yīng)在核內(nèi)發(fā)生,在胞漿中也可繼續(xù)進(jìn)行。
堿基修飾
mRNA分子中有少量稀有堿基(如甲基化堿基)是在轉(zhuǎn)錄后經(jīng)化學(xué)修飾(如甲基化)而形成的。
選擇性加工
某些MRNA前體含有多個3'剪切位點(diǎn)和多聚腺苷酸化位點(diǎn),因此利用這些選擇性位點(diǎn)可產(chǎn)生具有不同3'端非編碼區(qū)或者具有不同編碼能力的RNA產(chǎn)物。通過可變剪接途徑可以挑先最保留在MRNA中的外顯子,結(jié)果單個基因可以合成多種不同的蛋白質(zhì)。
RNA編輯
在合成并經(jīng)RNA編輯加工之后,MRNA分子的序列可以發(fā)生改變。個別核苷酸可以被置換,添加或者刪除。編輯過的MRNA翻譯產(chǎn)生了較短脫脂基蛋白B48,由于基缺少一個結(jié)合受體的蛋白結(jié)構(gòu)域,因此功能受限。還有好多其他編輯的例子,陣錐蟲線粒體MRNA發(fā)生RNA編輯,使得最終MRNA中一半以上的尿嘧啶都獲自編輯過程。
各種RNA轉(zhuǎn)錄后加工包括哪些內(nèi)容
一.mRNA
(1)首尾的修飾
5'端修飾時(shí)加m7GpppN帽子結(jié)構(gòu),在核內(nèi)完成。
3'端修飾時(shí)加上多聚腺苷酸尾巴(polyAAAAAAA),在核內(nèi)完成。
(2)mRNA的剪接
從DNA模板鏈轉(zhuǎn)錄出的最初轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中除去內(nèi)含子,并將外顯子連接起來形成一個連續(xù)的RNA分子的過程。
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(3)mRNA編輯
RNA編輯是指在mRNA水平上改變遺傳信息的過程。具體說來,指基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中,由于核苷酸的缺失,插入或置換,基因轉(zhuǎn)錄物的序列不與基因編碼序列互補(bǔ),使翻譯生成的蛋白質(zhì)的氨基酸組成,不同于基因序列中的編碼信息現(xiàn)象。
二.tRNA
(1)5'端前導(dǎo)序列由RNaseP切除。
(2)3'端由tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶加入CCA-OH作為末端。
(3)還包括稀有堿基生成,甲基化等。
三.rRNA
(1)真核生物核內(nèi)是45S的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,是三種rRNA的前身。
(2)形成小亞基18S-RNA。
(3)形成大亞基28S,5.8S的rRNA.
視情況掌握把,重點(diǎn)是mRNA轉(zhuǎn)錄后的加工修飾。也不知道你想問的是不是這個。希望幫到你!
常見的RNA提取方法有苯酚法、陰離子去污劑法、LiCl一尿素法、改良的Gomez法、異硫氫酸胍法、CTAB法、熱硼酸法及改良熱硼酸法、TRIZOL試劑快速提取法。
RNA提取時(shí),就變性劑的選擇來說,CTAB(CTAB法)比異硫氰酸胍(RIZOL試劑法)和 SDS(改良熱硼酸法)更有效;就CTAB法來說,由于以CTAB為變性劑,同時(shí)加入PVP和β一巰基乙醇共同作用變性蛋白、抑制RNase的活性,使用無水乙醇或異丙醇沉淀雜蛋白和總核酸等,然后再選擇性地分離出RNA。
真核生物轉(zhuǎn)錄起始十分復(fù)雜,往往需要多種蛋白因子的協(xié)助,轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶Ⅱ形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體,共同參與轉(zhuǎn)錄起始的過程。
根據(jù)轉(zhuǎn)錄因子的作用特點(diǎn)可分為二類;第一類為普遍轉(zhuǎn)錄因子,它們與RNA聚合酶Ⅱ共同組成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體時(shí),轉(zhuǎn)錄才能在正確的位置開始。除TFⅡD以外,還發(fā)現(xiàn)TFⅡA,TFⅡB,TFⅡF,TFⅡE,TFⅡH等,它們在轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體組裝的不同階段起作用。
第二類轉(zhuǎn)錄因子為組織細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子,這些TF是在特異的組織細(xì)胞或是受到一些類固醇激素\生長因子或其它刺激后,開始表達(dá)某些特異蛋白質(zhì)分子時(shí),才需要的一類轉(zhuǎn)錄因子。
真核生物 一核糖體RNA:基因拷貝數(shù)多,在幾十到幾千之間。
基因成簇排列在一起,由RNA聚合酶I轉(zhuǎn)錄生成一個較長的前體,哺乳動物為45S。核仁是rRNA合成與核糖體亞基生物合成的場所。
RNA酶III等核酸內(nèi)切酶在加工中起重要作用。5SRNA基因也是成簇排列的,由RNA聚合酶III轉(zhuǎn)錄,經(jīng)加工參與構(gòu)成大亞基。
核糖體RNA可被甲基化,主要在核苷2'羥基,比原核生物甲基化程度高。多數(shù)核糖體RNA沒有內(nèi)含子,有些有內(nèi)含子但不轉(zhuǎn)錄。
二轉(zhuǎn)運(yùn)RNA:由RNA聚合酶III轉(zhuǎn)錄,加工與原核相似,但3'端的CCA都是后加的,還有2'-O-甲基核糖。 三信使RNA:真核生物編碼蛋白質(zhì)的基因以單個基因?yàn)檗D(zhuǎn)錄單位,但有內(nèi)含子,需切除。
信使RNA的原初轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是分子量很大的前體,在核內(nèi)加工時(shí)形成大小不等的中間物,稱為核內(nèi)不均一RNA(hnRNA)。其加工過程包括: 1.5'端加帽子:在轉(zhuǎn)錄的早期或轉(zhuǎn)錄終止前已經(jīng)形成。
首先從5'端脫去一個磷酸,再與GTP生成5',5'三磷酸相連的鍵,最后以S-腺苷甲硫氨酸進(jìn)行甲基化,形成帽子結(jié)構(gòu)。帽子結(jié)構(gòu)有多種,起識別和穩(wěn)定作用。
2. 3'端加尾:在核內(nèi)完成。先由RNA酶III在3'端切斷,再由多聚腺苷酸聚合酶加尾。
尾與通過核膜有關(guān),還可防止核酸外切酶降解。 3. 內(nèi)部甲基化:主要是6-甲基腺嘌呤,在hnRNA中已經(jīng)存在。
可能對前體的加工起識別作用。 三、RNA的拼接 一轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的拼接:由酶催化,酶識別共同的二級結(jié)構(gòu),而不是序列。
通常內(nèi)含子插入到靠近反密碼子處,與反密碼子配對,取代反密碼子環(huán)。第一步由內(nèi)切酶切除插入序列,不需ATP;第二步由RNA連接酶連接,需要ATP。
二四膜蟲核糖體RNA的拼接:某些四膜蟲26S核糖體RNA基因中有一個內(nèi)含子,其拼接只需一價(jià)和二價(jià)陽離子及鳥苷酸或鳥苷存在即可自發(fā)進(jìn)行。其實(shí)質(zhì)是磷酸酯的轉(zhuǎn)移反應(yīng),鳥苷酸起輔助因子的作用,提供游離3'羥基。
三信使RNA:真核生物編碼蛋白質(zhì)的核基因的內(nèi)含子屬于第二類內(nèi)含子,左端為GT,右端為AG。先在左端切開,產(chǎn)生的5'末端與3'端上游形成5',2'-磷酸二酯鍵,構(gòu)成套索結(jié)構(gòu)。
然后內(nèi)含子右端切開,兩個外顯子連接起來。通過不同的拼接方式,可形成不同的信使RNA。
真核生物mRNA加工主要包括哪些步驟
真核生物 一核糖體RNA:基因拷貝數(shù)多,在幾十到幾千之間。基因成簇排列在一起,由RNA聚合酶I轉(zhuǎn)錄生成一個較長的前體,哺乳動物為45S。核仁是rRNA合成與核糖體亞基生物合成的場所。RNA酶III等核酸內(nèi)切酶在加工中起重要作用。5SRNA基因也是成簇排列的,由RNA聚合酶III轉(zhuǎn)錄,經(jīng)加工參與構(gòu)成大亞基。核糖體RNA可被甲基化,主要在核苷2'羥基,比原核生物甲基化程度高。多數(shù)核糖體RNA沒有內(nèi)含子,有些有內(nèi)含子但不轉(zhuǎn)錄。 二轉(zhuǎn)運(yùn)RNA:由RNA聚合酶III轉(zhuǎn)錄,加工與原核相似,但3'端的CCA都是后加的,還有2'-O-甲基核糖。 三信使RNA:真核生物編碼蛋白質(zhì)的基因以單個基因?yàn)檗D(zhuǎn)錄單位,但有內(nèi)含子,需切除。信使RNA的原初轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是分子量很大的前體,在核內(nèi)加工時(shí)形成大小不等的中間物,稱為核內(nèi)不均一RNA(hnRNA)。其加工過程包括: 1.5'端加帽子:在轉(zhuǎn)錄的早期或轉(zhuǎn)錄終止前已經(jīng)形成。首先從5'端脫去一個磷酸,再與GTP生成5',5'三磷酸相連的鍵,最后以S-腺苷甲硫氨酸進(jìn)行甲基化,形成帽子結(jié)構(gòu)。帽子結(jié)構(gòu)有多種,起識別和穩(wěn)定作用。 2. 3'端加尾:在核內(nèi)完成。先由RNA酶III在3'端切斷,再由多聚腺苷酸聚合酶加尾。尾與通過核膜有關(guān),還可防止核酸外切酶降解。 3. 內(nèi)部甲基化:主要是6-甲基腺嘌呤,在hnRNA中已經(jīng)存在??赡軐η绑w的加工起識別作用。 三、RNA的拼接 一轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的拼接:由酶催化,酶識別共同的二級結(jié)構(gòu),而不是序列。通常內(nèi)含子插入到靠近反密碼子處,與反密碼子配對,取代反密碼子環(huán)。第一步由內(nèi)切酶切除插入序列,不需ATP;第二步由RNA連接酶連接,需要ATP。 二四膜蟲核糖體RNA的拼接:某些四膜蟲26S核糖體RNA基因中有一個內(nèi)含子,其拼接只需一價(jià)和二價(jià)陽離子及鳥苷酸或鳥苷存在即可自發(fā)進(jìn)行。其實(shí)質(zhì)是磷酸酯的轉(zhuǎn)移反應(yīng),鳥苷酸起輔助因子的作用,提供游離3'羥基。 三信使RNA:真核生物編碼蛋白質(zhì)的核基因的內(nèi)含子屬于第二類內(nèi)含子,左端為GT,右端為AG。先在左端切開,產(chǎn)生的5'末端與3'端上游形成5',2'-磷酸二酯鍵,構(gòu)成套索結(jié)構(gòu)。然后內(nèi)含子右端切開,兩個外顯子連接起來。通過不同的拼接方式,可形成不同的信使RNA。
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