甘肃农业大学：《分子生物学》课程教学资源（课件讲稿）第九章 RNA转录后的剪切与加工

第九章RNA转录后的剪切与加工 《移E.化cE集专aIT 甘新装业大学

第九章 RNA转录后的剪切与加工

一、概述 RNA的成熟包括： ≥5’端形成帽子结构 ≥3’端形成一段多聚腺苷酸 ≥切去内含子和连接外显子(RNA的剪接) ≥链的断裂 ≥核苷酸修饰 è方 核苷键改变 ≥RNA编辑

一、概述  RNA的成熟包括：  5’端形成帽子结构  3’端形成一段多聚腺苷酸  切去内含子和连接外显子（RNA的剪接）  链的断裂  核苷酸修饰  核苷键改变  RNA编辑

二、原核生物RNA的转录后加工 ”原核生物的mRNA一经转录通常都立即进行 转录，不进行转录后加工，但是稳定的RNA (tRNA、rRNA)要经过一系列的加工才能 成为有活性分子

二、原核生物RNA的转录后加工  原核生物的mRNA一经转录通常都立即进行 转录，不进行转录后加工，但是稳定的RNA （tRNA、rRNA）要经过一系列的加工才能 成为有活性分子

(一)原核生物rRNA前体的转录后加工 ”三种rRNA基因(5S、16S、23S)与tRNA的基因 形成操纵元（rrn)（E.coli七个) 三个rRNA基因的相对位置有一定规律 ..16 S rDNA..间隔tDNA...23S rDNA.5 S rDNA..收尾tDNA. 加工过程主要是RNaseⅢ等酶的作用

（一）原核生物rRNA前体的转录后加工  三种 rRNA 基因（5S、16S、23S）与tRNA的基因 形成操纵元（rrn）（E.coli 七个）  三个rRNA基因的相对位置有一定规律 …16S rDNA……间隔 tDNA…….23S rDNA…….5S rDNA……收尾 tDNA…  加工过程主要是RNaseⅢ等酶的作用

23S 16S R RI -RI P1 P2 两个启 动子 同隔tRNA 收tRNA RNaseⅢ 成熟的rRNA 2 16S 23S 5S

RNaseⅢ 成熟的rRNA 16S 23S 5S 两个启 动子

tRNAs are cleaved from transcripts ofrRNA operons tRNA tRNA DNA P1P2 16S rRNA 23S rRNA 5S RNA t1 t2 ↓ 30S RNA- ↓ Products 兴影 16S rRNA tRNA 23S rRNA 5S RNA tRNA @virtualtext www.ergito.com

tRNAs are cleaved from transcripts of rRNA operons

原核生物tRNA前体的转录后加工 过程： RNA内切核酸酶在tRNA分子5’端切断，之后 使5’端逐步成熟 RNA内切核酸酶在tRNA分子3’端切断，再由 RNA外切核酸酶从3’端逐个切去附加序列 在tRNA3’ 端添加-CCAOH ≥核苷酸的修饰及异构化

原核生物tRNA前体的转录后加工  过程：  RNA内切核酸酶在tRNA分子5’端切断，之后 使5’端逐步成熟  RNA内切核酸酶在tRNA分子3’端切断，再由 RNA外切核酸酶从3’端逐个切去附加序列  在tRNA3’端添加-CCAOH  核苷酸的修饰及异构化

1、tRNA分子3’端成熟 tRNA基因 转录单元大多是多基因的，同一个RNA基因、不 同tRNA基因与rRNA基因 ≥有两种类型的tRNA基因： I型具有3端的CCA序列 Ⅱ型 没有3端的CCA序列 ≥I型需在酶的作用下切除CCA下游一段序列 (Prok.的RNA多为I型) IⅡ型需要在酶的作用下添加CCA序列 (少数Phage、Euk.) G

1、tRNA分子3’端成熟  tRNA 基因  转录单元大多是多基因的，同一个tRNA基因、不 同tRNA基因与rRNA基因  有两种类型的 tRNA 基因： Ⅰ型 具有3’端的CCA序列 Ⅱ型 没有3’端的CCA序列  Ⅰ型需在酶的作用下切除CCA下游一段序列 （Prok. 的tRNA多为Ⅰ型）  Ⅱ型需要在酶的作用下添加CCA序列 （少数 Phage 、 Euk.）

参与RNA后加工的酶 RNAaseP:内切核酸酶，核蛋白使tRNA产生成熟的5， 端。识别tRNA的空间构象 RNAaseD:外切核酸酶，使I型RNA暴露出CCA端 a、RNAaseP存在时RNAaseD可达最大活性 b、RNAaseQ、RNAaseY、RNAaseP3与此酶功能相同

 参与 tRNA后加工的酶  RNAaseP：内切核酸酶，核蛋白使 tRNA产生成熟的 5’ 端。识别tRNA的空间构象  RNAaseD：外切核酸酶，使Ⅰ型 tRNA暴露出CCA端 a、 RNAaseP 存在时 RNAaseD可达最大活性 b、 RNAaseQ、RNAaseY、RNAaseP3与此酶功能相同

tRNA核苷酸转移酶（tRNA nucleotidyl transferase) 以ATP和CTP为前体，催化RNA（Ⅱ型)的3端生 成CCA a、E.coli中该酶基因突变后，会影响菌株生长 (CCA末端常丢失) b、识别tRNA的空间结构，无种属特异性 RNAaseⅢ： 与RNAaseO、RNAaseP,的功能相似，负责切开间隔 序列

 tRNA核苷酸转移酶（tRNA nucleotidyl transferase） 以ATP和CTP为前体，催化 tRNA（Ⅱ型）的3’端生 成CCA  a、E.coli中该酶基因突变后，会影响菌株生长 （CCA末端常丢失）  b、识别tRNA的空间结构，无种属特异性  RNAase Ⅲ： 与RNAaseO、RNAaseP2的功能相似，负责切 开间隔 序列