molecular biology原核与真核生物mRNA的特征比较

Lesson123DNADNA4RNA5原核⽣物中mRNA的转录和翻译发生在同一个细胞空间，这两个过几乎是同步进行的真核细胞中真核细胞mRNA的合成和功能表达发生在不同的空间和间范畴内6785’端上游非编码区(5’UTR)：位于AUG之前不翻译的区域9半衰期短许多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在A的5’的多聚）mRNA)单顺反子mRNA(monocistronicmRNA):只编码一个蛋白多顺反子mRNA(polycistronicmRNA):编码多个蛋白质A的多聚（） 子AUG上游有一被称为RibosomeBindingSite(RBS)的保守区。该序列与16S-rRNA3’端反向互补，在核糖体- 单顺反子形式存在5’端存在“帽子”结构绝大多数具有多聚(A)尾巴，polyAtail ”的分⼦⽣物学定义产⽣⼀条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列AgenecanbedefinedasTheentirenucleicacidsequencethatisnecessaryforthesynthesisofafunctionalpolypeptideorRNAmolecule.真核生物转录一般从嘌mRNA的帽子结构常常被甲基mRNA的帽子结构常常被甲基），由鸟苷酸-7甲基转移酶催化，为零类帽子2类帽子(cap2)在某些生物细胞内，绝大多数真核生物mRNA具有多聚(A)尾巴白 A的序列，其长度因A0个由多聚(A)聚合酶催化的它是在转录后加上的Poly(A)被特异的蛋白质PABP结合PolyadenylationandCPSF(cleavageandpolyadenylationspecificityfactor)&CstF(cleavagestimulationfactor)bindtothepoly-Asignal,leadingtotheRNAcleavage.Poly-Apolymerase(PAP)adds~200Asatthe3’endoftheRNA,usingATPasa多聚腺苷化多聚腺苷化是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式它可促进核糖体的有效循环Poly-Ainthe3’endPromotestheEfficientRecyclingofRibosomesPolyPoly(A)1/3没有poly(A)的mRNA，将其称为Poly(A)–约1/3的Poly(A)–mRNA编码了不同形式的组蛋白Poly(A)+Poly(A)+RNAPoly(A)+RNAcanbeseparatedfromotherRNAsbyfractionationonSepharose-oligo(dT)mRNA真核大多是断裂的一个可由多个和外显子间内含子在真核中所占的比例很高，甚至超过99%长度内含子所占22RNAsplicing:removalofintronsandjoiningof•IttakesceinthenucleusbeforethematuremRNAcanbeexportedtothecytosm.Catalyzedbyspliceosome(RNARNARNAsplicingRNAsplicing可通过体外凝胶电泳进行分加⼯过推测的⽣理功加帽⼦反mRNA从细胞核向细胞质运转，翻译起加多聚A转录终⽌，翻译起始和mRNA降RNA的剪从mRNA,tRNA和rRNA分子中切除内含RNA的切从前体RNA中释放成熟tRNA和rRNA分真核平均含有8-10个内含子，前体分子一般比成mRNA大4-10倍不同生物细胞内含子的边界存在相似的核苷酸序列或A细胞核，前体mRNA（真核细胞器GU-AG或AU-AC分别代表了不同内含⼦的5’和3’边界序列2 内含子的两个末端并不存在同源或互补两个剪接位点的序列是不同的右边的剪接位点称受体(acceptor)位边界序列:其边界序列是完全符合GU-AG法分枝点序列：具有分枝点序列，位于内含子3’端上游处，序列为Py80NPy87Pu75APy92’-。RNA,snRNA);cytosmicRNA,scRNA)。在自然状态下，它们以核糖白颗粒（SnRNP和）的形式存在，俗称snurps和scyrpsRNA(smallnucleolarRNA,snoRNA),它们在rRNA的加snRN称为剪接体。AspliceosomeisacomplexofsnRNAandproteinsubunitsthatremovesintronsfromatranscribedpre-mRNA(hnRNA)segment.ThisprocessisgenerallyreferredtoasCatalyzespre-mRNAsplicinginThespliceosomecomprisesabout150proteins(splicingfactorsetc.)andfivesnRNAs(U1,U2,U4,U5andU6),andthepre-mRNAbeingassembled.ThecomplexesofsnRNAandproteinsarecalledsmallnuclearribonuclearproteins(snRNP).核内小核糖 Yeasttri-ThreerolesofsnRNPsinRecognizingthe5’splicesiteandthebranchBringingthosesitesCatalyzing(or tocatalyze)theRNARNA-RNA,RNA-proteinandprotein-protein ctionsareallimportantduringsplicing.•由U1sn•由U1sn snRNP接体接点并引导U2snRNP相结合，形成Stepsofpre-mRNAStep1:acutismadeatthe5′splicesite,separatingtheleftexonandtherightintron-exonmolecule.Step2:cuttingatthe3′splicesitereleasestheintroninlariatform,whiletherightexonisligated(spliced)totheleftexon.pre-mRNAAlternativeSplicing在高等真核生物发育或细胞分DrosophilaDSCAMGeneCanbeSplicedDrosophilaDSCAMGeneCanbeSplicedin38,000AlternativeWaysDifferentDifferentWaysofAlternativeSelf-splicingSelf-splicing。GroupI&IIIntronsSelf-GroupIIIGroupIIIintronsarenotself-splicingandareGroupIIISplicingSplicingofSplicingof几种不同内含子剪接反应的区无）)U1,U2,U4,U5,不不环状L-19 基接着3’内含子-外显子What'sthedifferencebetweenmRNAandpre-它导致了DNA所编码的遗传信息的改变RNA的编辑RNA的编辑(RNA编辑介导RNA编辑的两种机制位点特异性脱氨基作用引导RNA指导的尿嘧啶插入或删除CC->AspecificallytargetedCresiduewithinmRNAisconvertedintoUbythedeaminase(脱氨酶).Theprocessoccursonlyincertaintissuesorcelltypesandinaregulatedmanner.Editingofapo-BInmls,theapo-Bgeneisexpressedinbothhepatocytes(livercells)andintestinalepithelialcells.However,inlivercells,itsproductisa500kDproteincalledApo-B100whereasinintestinecellsitsproductisasmallerproteincalledApo-B48.TheApo-B100isproducedwithoutRNAediting,buttheApo-B48issynthesizedfromanmRNAwhosesequencehasbeenalteredbyaspecificenzyme.Thisenzymechangesacodon,CAA,inthemiddleoftheoriginalmRNAtothestopcodonUAA,66靶标所改变的碱肝脏，载脂蛋⽩⾕氨酰⼦→终⽌半乳糖苷苯丙氨⼦→酪氨，肿瘤Wi肿-亮氨⼦→脯氨神经纤维-氨⼦→终⽌⾕氨酸受体蛋多个⾕氨⼦→精氨RNA编辑的另一种形式是尿苷酸的缺失和添加指导RNA（guide小分子AG-U对mRNA前体分子的编辑起了指导作用，故称其为指RNA（guidegRNA）Havingthreeanchor–directingthegRNAstotheregionofmRNAsitwilledit.editingregion–determiningwheretheUswillbepoly-U反应完成后RNA从mRNA则被用做翻译的模板校正作用调控翻译 扩充遗传信息RNA的再编码(RNAAAmRNAmRNAOnceprocessed,mRNAispackagedandexportedfromthenucleusintothecytosmfortranslationMovementfromthenucleustothecytosmisanactiveand