王金发细胞生物学课件 第6章B

确定内部启动子的实验1原核生物rRNA基因◆原核与真核生物的rRNA基因在组织结构上的差异:●重复频率：如E.coli，只重复了7次；●细菌的16SrRNA、23SrRNA、5SrRNA基因组成一个转录单位，在染色体上的排列顺序是∶16S-23S-5S。2原核生物rRNA前体的加工36.2.2核糖体的装配原核生物核糖体的装配◆小亚基的rRNA和蛋白质的装配关系:

组成核糖体的蛋白质和rRNA在大小亚基中均有一定的空间排布。4核糖体RNA的位置关系5

核糖体在组装过程中,某些蛋白质必须首先结合到rRNA上,其他蛋白才能组长上去即表现出先后层次。根据同rRNA结合的顺序,将核糖体蛋白分为两种:6◆初级结合蛋白(primarybindingprotein)

这些蛋白质直接同rRNA结合,其中同16SrRNA结合的初级蛋白有14种:

S3,S4,S17,S20,S6,S15,S8,S18,S9,S11,S12,S13,S7,S1。

同5SrRNA结合的有11种。◆次级结合蛋白(secondarybindingprotein)

这些蛋白质不直接同rRNA结合,而是同初级结合蛋结合:S10,S16,S2,S6,S21,S14,S19。7核糖体蛋白空间定位8真核生物核糖体装配模型◆80S前体颗粒形成

●45SrRNA+5SrRNA+蛋白质●45SrRNA41SrRNA◆大小亚基前体形成:●大:32SrRNA和5SrRNA

●小:20S的前体rRNA；◆小亚基成熟与运送:

20SrRNA18SrRNA◆大亚基成熟与运送32SrRNA28SrRNA+5.8SrRNA?9核糖体的合成与装配106.3核糖体的功能◆核糖体的RNA结合位点◆与mRNA结合的位点:SD序列◆蛋白质合成中各位点的协同性◆多聚核糖体(polysome)◆蛋白质合成的抑制剂◆蛋白质合成的基本过程◆蛋白质寿命?11核糖体的功能位点?12真核与原核mRNA的差异13SD(Shine-Delgarno)sequence14蛋白质合成中各位点的协同性15多聚核糖体?16嘌呤霉素对蛋白质合成的抑制作用17嘌呤霉素对蛋白质合成的抑制作用186.4Ribozymeand

AntisenseRNA◆核酶(ribozyme)◆反义RNA(AntisenseRNA)196.4.1真核细胞中的

小分子RNA(smallRNA)◆大小:100～300bases◆由RNA聚合酶Ⅱ或RNA聚合酶Ⅲ所合成◆某些像mRNA一样可被加帽◆类别:scRNAsnRNA20scRNA(smallcytoplasmicRNA):snRNA(smallnuclearRNA)：

◆snRNPs(smallnuclearribonucleoproteins)颗粒；●一个snRNA,～10个蛋白质;●有些蛋白质是某一snRNP所特有，有些则是各种snRNP所共有；◆

snRNPs分类:由于snRNA富含脲嘧啶核苷，分类时把它分为U1、U2、……等。21

6.4.2AntisenseRNA反义RNA分类◆I类∶直接作用于其靶mRNA的SD序列和/或编码区;◆Ⅱ类:与mRNA的SD序列的上游非编码区结合,从而抑制靶mRNA的翻译；◆III类:核酶(ribozyme)226.4.3Ribozyme◆AnenzymeinwhichRNAratherthanproteinisresponsibleforcatalyticactivity.◆与蛋白质酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。23核酶的作用24核酶的发现◆几个基本概念●间隔序列(spacesequence)●内含子(intron)●外显子(exon)25卵清蛋白前体mRNA的加工26◆发现●1980s●ThomasCech等

●研究四膜虫的26SrRNA前体加工●发现:26SrRNA前体可进行自剪切(self-splicing)◆证明●26SrRNA基因克隆●无细胞系统中转录●研究26SrRNA的前体分子剪切27rRNA前体的自剪接2850S核糖体中23SrRNA核酶活性◆起因:肽酰转移酶(peptidyltransferase)◆发现者:

HarryNoller等,1992年◆实验过程:

●破坏50S亚基核糖体蛋白质蛋白酶K、SDS、苯酚等●破坏rRNA

核酸酶处理50S亚基核糖体●抑制蛋白质合成用抑制剂处理◆结论:具有肽酰转移酶的活性分子是23SrRNA。296.4.3核酶核酶的类型◆RNA和蛋白质复合物

核糖核酸酶P(ribonucleaseP),是一种核糖核蛋白,含有一个tRNA分子(长为375个核苷)和一个分子量为20kDa的多肽。◆具有催化活性的小分子RNA◆Ⅰ、Ⅱ型内含子30

SplicingMechanisms●Nuclearsplicing●GroupIintronsplicing●GroupIIintronsplicing31RNA剪接的三种途径?32◆核剪接(nuclearsplicing)●即从pre-mRNA中切除内含子●剪接发生在细胞核中●加工成熟的mRNA被运送到细胞质。33mRNA合成、加工与运输34真核生物mRNA的输出35◆NuclearsplicingMechanisms●GU-AGrule；●Spliceosomes:ComposedofproteinsandRNAs.TheRNAcomponentsofthespliceosomearefivetypesofsmallnuclearRNAs(snRNAs)calledU1,U2,U4,U5,andU6.●Lariat-likestructure。

36核剪接37GU-AGrule38◆GroupIintronsplicing●结构特点:内含子转录后可以形成9个由碱基配对形成的特定二级结构,分别命名为P1至P9,P1和P7是保守的。●需要游离的鸟苷●存在的细胞器:核、线粒体、叶绿体●基因:前体rRNA、mRNA和tRNA39◆GroupIintronsplicing40◆GroupIIintronsplicing●结构特点:内含子转录后可以形成6个发夹环●GU-AG规则●不需snRNA参与,不形成剪接体●形成套索●存在的细胞器:线粒体、叶绿体●基因:前体mRNA41II组内含子的剪接42核酶与基因治疗◆榔头型核酶(hammerheadribozyme)●是植物病毒中的一种核酶●催化时形成一种特殊的二级结构，类似榔头●有一个双链螺旋的柄结构(柄II)●核酶同靶RNA配对形成柄Ⅰ和柄Ⅲ●切点在靶RNA的柄Ⅰ、柄Ⅱ配对区之间43榔头型核酶44RNAediting

◆RNAeditingreferstoRNAprocessingevents(otherthansplicing)thataltertheprotein-codingsequencesofsomemRNAs.◆ThisunexpectedformofRNAprocessingwasfirstdiscoveredinmitochondrialmRNAsoftrypanosomes(锥虫),inwhichUresiduesareaddedanddeletedatmultiplesitesalongthemolecule.◆Morerecently,editinghasalsobeendescribedinmitochondrialmRNAsofotherorganisms,chloroplastmRNAsofhigherplants,andnuclearmRNAsofsomemammaliangenes.45◆EditinginmammaliannuclearmRNAs,aswellasinmitochondrialandchloroplastRNAsofhigherplants,involvessinglebasechangesasaresultofbasemodificationreactions;◆RNAeditingreactionsincludethedeaminationofcytosinetouridineandofadenosinetoinosine(次黄苷);◆Apo-B48(2152aminoacids)issynthesizedinthein