生物信息傳遞從到第一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日本章目錄1、RNA轉(zhuǎn)錄的基本過程2、轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要成分3、啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄起始4、原核生物與真核生物mRNA的特征比較5、終止與抗終止6、內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾第二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日DNA序列是遺傳信息的貯存者，它通過自主復(fù)制得到永存，并通過轉(zhuǎn)錄生成信使RNA、翻譯生成蛋白質(zhì)的過程來控制生命現(xiàn)象。第三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄(transcription)和翻譯(translation)兩個(gè)階段。轉(zhuǎn)錄是指拷貝出一條與DNA鏈序列完全相同(U替換T)的RNA單鏈的過程，是基因表達(dá)的核心步驟；翻譯是指以新生的mRNA為模板，把核苷酸三聯(lián)遺傳密碼子翻譯成氨基酸序列、合成多肽鏈的過程，是基因表達(dá)的最終目的。第四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日與mRNA序列相同的那條DNA鏈稱為編碼鏈(codingstrand)或稱有意義鏈(sensestrand)另一條根據(jù)堿基互補(bǔ)原則指導(dǎo)mRNA合成的DNA鏈稱為模板鏈(templatestrand)或稱反義鏈(antisensestrand)。第五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日5’…GCAGTACATGTC…3’3’…cgtcatgtacag…5’DNA5’…GCAGUACAUGUC…3’mRNAN…AlaValHisVal…C多肽鏈轉(zhuǎn)錄翻譯編碼鏈模板鏈第六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日不對稱轉(zhuǎn)錄:模板鏈并非永遠(yuǎn)在同一單鏈上注意：RNA的合成方向都是5’3’第七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日貯藏在任何基因中的生物信息都必須首先被轉(zhuǎn)錄生成RNA，才能得到表達(dá)。RNA主要以單鏈形式存在于生物體內(nèi)，其高級結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。RNA既擔(dān)負(fù)著貯藏及轉(zhuǎn)移遺傳信息的功能，又能作為核酶直接在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮代謝功能。第八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日生物體內(nèi)共有3種RNA：1、信使RNA(messengerRNA，mRNA)－編碼特定蛋白質(zhì)序列---模板；2、轉(zhuǎn)移RNA(transferRNA，tRNA)－特異性解讀mRNA中的遺傳信息、將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)氨基酸并將其加入多肽鏈中---搬運(yùn)工具；3、核糖體RNA(ribosomalRNA，rRNA)直接參與核糖體中蛋白質(zhì)合成---場所。

第九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.1RNA轉(zhuǎn)錄的基本過程無論是原核還是真核細(xì)胞，轉(zhuǎn)錄的基本過程都包括:模板識別、轉(zhuǎn)錄起始、轉(zhuǎn)錄延伸和轉(zhuǎn)錄終止。第十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日在原核生物中，模板識別階段主要指RNA聚合酶與啟動(dòng)子DNA雙鏈相互作用并與之相結(jié)合的過程。轉(zhuǎn)錄起始前，啟動(dòng)子附近的DNA雙鍵分開形成轉(zhuǎn)錄泡以促使底物核糖核苷酸與模板DNA的堿基配對。轉(zhuǎn)錄起始就是RNA鏈上第一個(gè)核苷酸鍵的產(chǎn)生。

第十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)錄起始后直到形成9個(gè)核苷酸短鏈?zhǔn)峭ㄟ^啟動(dòng)子階段，此時(shí)RNA聚合酶一直處于啟動(dòng)子區(qū)；新生的RNA鏈與DNA模板鏈的結(jié)合不夠牢固，很容易從DNA鏈上掉下來并導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄重新開始。第十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日一旦RNA聚合酶成功地合成9個(gè)以上核苷酸并離開啟動(dòng)子區(qū)，轉(zhuǎn)錄就進(jìn)人正常的延伸階段。所以，通過啟動(dòng)子的時(shí)間代表一個(gè)啟動(dòng)子的強(qiáng)弱。一般說來，通過啟動(dòng)子的時(shí)間越短，該基因轉(zhuǎn)錄起始的頻率也越高。第十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日隨著RNA聚合酶的移動(dòng)，DNA雙螺旋持續(xù)解開，暴露出新的單鏈DNA模板，新生RNA鏈的3’末端不斷延伸，在解鏈區(qū)形成RNA-DNA雜合物。而在解鏈區(qū)的后面，DNA模板鏈與其原先配對的非模板鏈重新結(jié)合成為雙螺旋。第十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日當(dāng)RNA鏈延伸到轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)時(shí)，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯鍵，RNA-DNA雜合物分離，轉(zhuǎn)錄泡瓦解，DNA恢復(fù)成雙鏈狀態(tài)，而RNA聚合酶和RNA鏈都被從模板上釋放出來，這就是轉(zhuǎn)錄的終止。第十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日注意：真核生物RNA聚合酶不能直接識別基因的啟動(dòng)子區(qū)，需要轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子(輔助蛋白質(zhì))按特定順序結(jié)合于啟動(dòng)子上，RNA聚合酶才能與之相結(jié)合并形成復(fù)雜的前起始復(fù)合物(preinitiationtranscriptioncomplex,PIC)。第十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)錄和翻譯的速度基本相等，37℃時(shí)，轉(zhuǎn)錄生成mRNA的速度每秒鐘合成14個(gè)密碼子，而蛋白質(zhì)合成的速度大約是每秒鐘15個(gè)氨基酸。第十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·2轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要成分3·2·1RNA聚合酶第二十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日1.原核生物RNA聚合酶大多數(shù)原核生物RNA聚合酶的組成是相同的，大腸桿菌RNA聚合酶由2個(gè)α亞基、一個(gè)β亞基、一個(gè)β’亞基和一個(gè)ω亞基組成，稱為核心酶。加上一個(gè)σ亞基后則成為聚合酶全酶(holoenzyme)，相對分子質(zhì)量為4.65×lO5(圖3-3)。第二十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第二十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日σ因子的作用是負(fù)責(zé)模板鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始，它使酶專一性識別模板上的啟動(dòng)子。σ因子可以極大地提高RNA聚合酶對啟動(dòng)子區(qū)DNA序列的親和力，酶底結(jié)合常數(shù)提高103倍。σ因子還能使RNA聚合酶與模板DNA上非特異性位點(diǎn)的結(jié)合常數(shù)降低104倍。因此，加入σ因子以后，RNA聚合酶全酶識別啟動(dòng)子序列的特異性總共提高了107倍。第二十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第二十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日2.真核生物RNA聚合酶真核生物有3類RNA聚合酶，由8-16個(gè)亞基所組成，相對分子質(zhì)量超過5×105。第二十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日真核生物線粒體和葉綠體中還存在著不同的RNA聚合酶。線粒體RNA聚合酶只有一條多肽鏈，相對分子質(zhì)量小于7x104，是已知最小的RNA聚合酶之一，與T7噬菌體RNA聚合酶有同源性。葉綠體RNA聚合酶比較大，結(jié)構(gòu)上與細(xì)菌中的聚合酶相似，由多個(gè)亞基組成，部分亞基由葉綠體基因組編碼。

第二十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·2·2轉(zhuǎn)錄復(fù)合物

啟動(dòng)子選擇階段包括RNA聚合酶全酶對啟動(dòng)子的識別，聚合酶與啟動(dòng)子可逆性結(jié)合形成封閉復(fù)合物（closedcomplex）。伴隨著DNA構(gòu)象上的重大變化，封閉復(fù)合物轉(zhuǎn)變成開放復(fù)合物(opencomplex)，聚合酶全酶所結(jié)合的DNA序列中有一小段雙鏈被解開。第二十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第二十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日只有帶σ因子的全酶才能專一地與DNA上的啟動(dòng)子結(jié)合，選擇其中一條鏈作為模板，合成均一的產(chǎn)物。σ因子的作用只是起始而已，一旦轉(zhuǎn)錄開始，它就脫離了起始復(fù)合物，而由核心酶負(fù)責(zé)RNA鏈的延伸。因此，聚合酶全酶的作用是啟動(dòng)子的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始，而核心酶的作用是鏈的延伸。第二十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第三十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·3啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄起始大腸桿菌RNA聚合酶與啟動(dòng)子的相互作用主要包括1.啟動(dòng)子區(qū)的識別2.酶與啟動(dòng)子的結(jié)合3.σ因子的結(jié)合與解離。下面分別介紹這3個(gè)方面的內(nèi)容。第三十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·3·1啟動(dòng)子區(qū)的基本結(jié)構(gòu)啟動(dòng)子是一段位于結(jié)構(gòu)基因5’端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準(zhǔn)確地結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。基因的特異性轉(zhuǎn)錄取決于酶與啟動(dòng)子能否有效地形成二元復(fù)合物。所以，RNA聚合酶如何有效地找到啟動(dòng)子并與之相結(jié)合是轉(zhuǎn)錄起始過程中首先要解決的問題。第三十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日有實(shí)驗(yàn)表明，對許多啟動(dòng)子來說，RNA聚合酶與之相結(jié)合的速率至少比布朗運(yùn)動(dòng)中的隨機(jī)碰撞高100倍。第三十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)錄單元(transcriptionunit)是一段從啟動(dòng)子開始至終止子(terminator)結(jié)束的DNA序列。RNA聚合酶從轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)開始沿著模板前進(jìn)，直到終止子為止，轉(zhuǎn)錄出一條RNA鏈。在細(xì)菌中，一個(gè)轉(zhuǎn)錄單元可以是一個(gè)基因，也可以是幾個(gè)基因。第三十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)是指與新生RNA鏈第一個(gè)核苷酸相對應(yīng)DNA鏈上的堿基，研究證實(shí)通常為一個(gè)嘌呤。常把起點(diǎn)前面即5’末端的序列稱為上游(upstream)，而把其后面即3’末端的序列稱為下游(downstream)。在描述堿基的位置時(shí)，一般用數(shù)字表示，起點(diǎn)為+1，下游方向依次為+2、+3……，上游方向依次為-1、-2、-3……。第三十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日-35區(qū)-10區(qū)……T85T83G81A61C69A52……T89A89T50A65A100……

５’-35-10+1３’

G(A)ＲＮＡC(U)第三十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第三十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日啟動(dòng)子區(qū)是RNA聚合酶的結(jié)合區(qū)，其結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到轉(zhuǎn)錄的效率。那么，啟動(dòng)子區(qū)有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)呢?Pribnow設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他把RNA聚合酶全酶與模板DNA結(jié)合后，用DNaseI水解DNA，然后用酚抽提，沉淀純化DNA后得到一個(gè)被RNA聚合酶保護(hù)的DNA片段，約有41~44個(gè)核苷酸對。第三十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第三十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日他分離了fd噬菌體等被酶保護(hù)的區(qū)域，并進(jìn)行了序列分析，以后又有人做了50多個(gè)啟動(dòng)子的序列分析后發(fā)現(xiàn)，在被保護(hù)區(qū)內(nèi)有一個(gè)由5個(gè)核苷酸組成的共同序列TATAA，是RNA聚合酶的緊密結(jié)合點(diǎn)，現(xiàn)在稱為Pribnow區(qū)(Pribnowbox)，這個(gè)區(qū)的中央大約位于起點(diǎn)上游10bp處，所以又稱為－10區(qū)。第四十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日科學(xué)家不久后又從噬菌體的左、右啟動(dòng)子PL及PR和SV40啟動(dòng)子的－35bp附近找到了另一段共同序列:TTGACA。經(jīng)過數(shù)年的努力，分析了46個(gè)大腸桿菌啟動(dòng)子的序列以后，確證絕大部分啟動(dòng)子都存在這兩段共同序列，即位于－10bp處的TATA區(qū)和－35bp處的TTGACA區(qū)。-10位的TATA區(qū)和-35位的TGACA區(qū)是RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合位點(diǎn)，能與σ因子相互識別而具有很高的親和力。

第四十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日-35區(qū)-10區(qū)……T85T83G81A61C69A52……T89A89T50A65A100……

５’-35-10+1３’

G(A)ＲＮＡC(U)第四十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日

-35和-10都是大致位點(diǎn)第四十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第四十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日在真核生物基因中位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游－25～－30(-25)bp處的共同序列TATAAA，也稱為TATA區(qū)(圖3-7)。另外，在起始位點(diǎn)上游-70～-78（-75）bp處還有另一段共同序列CCAAT，這是與原核生物中-35bp區(qū)相對應(yīng)的序列，稱為CAAT區(qū)(CAATbox)。-90左右或在TATA區(qū)的上下游存在GC區(qū)(GCbox)。第四十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日-90區(qū)-75區(qū)-25區(qū)GGGCGGG……CCAAT

…….TATAAA

……

５’-90-75-25+1３’

ARNA第四十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日核心啟動(dòng)子：

指保證RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)及轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游TATA區(qū)。TATA常在-25bp左右。

（相當(dāng)于原核的-10序列的作用，即選擇正確的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，保證精確起始。）

上游啟動(dòng)子元件：

包括CAAT盒（CCAAT）和GC盒（GGGCGG）等。

（CAAT：-70—80bp，GGGCGG：-80—110bp，作用是控制轉(zhuǎn)錄起始頻率。）第四十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第四十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.3.2啟動(dòng)子區(qū)的識別RNA聚合酶是通過氫鍵互補(bǔ)的方式識別啟動(dòng)子的。在啟動(dòng)子區(qū)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶上的某些基團(tuán)是氫鍵供體，而4種堿基中的某些基團(tuán)是氫鍵受體。由于它們分別處于DNA雙螺旋的大溝或小溝內(nèi)，因此都具有特定的方位，而酶分子中的氨基酸也有處于特定空間構(gòu)象的氫鍵受體與供體，當(dāng)它們與啟動(dòng)子中對應(yīng)的分子在一定距離內(nèi)互補(bǔ)時(shí)，就形成氫鍵，相互結(jié)合。第四十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·3·3RNA聚合酶與啟動(dòng)子區(qū)的結(jié)合在RNA聚合酶與啟動(dòng)子相互作用的過程中，聚合酶首先與啟動(dòng)子區(qū)閉合雙鏈DNA相結(jié)合，形成二元閉合復(fù)合物;經(jīng)過解鏈得到二元開鏈復(fù)合物。解鏈區(qū)一般在-9～+13之間，而酶與啟動(dòng)子結(jié)合的主要區(qū)域在其上游。第五十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日一旦開鏈區(qū)解鏈，酶分子能以正確的取向與解鏈后的有關(guān)單鏈相互作用，形成開鏈復(fù)合物。因此，RNA聚合酶既是雙鏈DNA結(jié)合蛋白，又是單鏈DNA結(jié)合蛋白。DNA開鏈?zhǔn)前凑誅NA模板序列正確引入核苷酸底物的必要條件。第五十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第五十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.3.4-10區(qū)和-35區(qū)的最佳間距在原核生物中，-35區(qū)與-10區(qū)之間的距離大約是16～19bp，小于15bp或大于20bp都會降低啟動(dòng)子的活性。保持啟動(dòng)子這二段序列以及它們之間的距離都是重要的，否則就會改變它所控制基因的表達(dá)水平。第五十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日因?yàn)樵鰷pbp，-35區(qū)相對于-10區(qū)旋轉(zhuǎn)（增減一個(gè)bp會使兩者之間的夾角發(fā)生360的變化）所產(chǎn)生的超螺旋會發(fā)生改變。若要使酶與DNA在這個(gè)區(qū)域內(nèi)保持正確的取向，就必須使二者之一發(fā)生扭曲，需要增加結(jié)合自由能。

第五十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日在細(xì)菌中常見兩種啟動(dòng)子突變:一種叫下降突變(downmutation)，如果把Pribnow區(qū)從TATAAT變成AATAAT就會大大降低其結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平;另一類突變叫上升突變(upmutation)，即增加Pribnow區(qū)共同序列的同一性。例如，在乳糖操縱子的啟動(dòng)子中，將其Pribnow區(qū)從TATGTT變成TATATT，就會提高啟動(dòng)子的效率，提高乳糖操縱子基因的轉(zhuǎn)錄水平。

第五十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·3·5增強(qiáng)子及其功能增強(qiáng)子的發(fā)現(xiàn)從SV40開始，在SV40的轉(zhuǎn)錄單元上發(fā)現(xiàn)它的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游約200bp處有兩段72bp長的重復(fù)序列，它們不是啟動(dòng)子的一部分，但能增強(qiáng)或促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的起始；除去這兩段序列會大大降低這些基因的轉(zhuǎn)錄水平，若保留其中一段或?qū)⒅〕霾逯罝NA分子的任何部位，就能保持基因的正常轉(zhuǎn)錄。第五十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日這種能強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列為增強(qiáng)子或強(qiáng)化子(enhancer)。后來在許多基因的啟動(dòng)區(qū)中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了增強(qiáng)子的存在。把β-珠蛋白基因置于帶有上述72bp序列的DNA分子上，發(fā)現(xiàn)它在體內(nèi)的轉(zhuǎn)錄水平提高了200倍。無論把這段72bp序列放在轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)上游1400bp或下游3300bp處，它都有轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)作用。

第五十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日增強(qiáng)子具有增加啟動(dòng)子的作用，與啟動(dòng)子一起都可視為基因表達(dá)調(diào)控中的順式作用元件，可與轉(zhuǎn)錄因子和RNA聚合酶結(jié)合，啟動(dòng)并調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。第五十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日增強(qiáng)子的特點(diǎn)：①遠(yuǎn)距離效應(yīng)。一般位于上游-200bp處，但可增加遠(yuǎn)處啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄，即使相距10kb也能發(fā)揮作用;②無方向性。無論位于靶基因的上游、下游或內(nèi)部都可以發(fā)揮作用；③順式調(diào)節(jié)。只調(diào)節(jié)位于同一染色體上的靶基因，而對其他染色體上的基因沒有作用；第五十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日增強(qiáng)子的特點(diǎn)：④無物種和基因的特異性。可以連接的異源基因上發(fā)揮作用；⑤具有組織特異性。增強(qiáng)子的效應(yīng)需特定的蛋白質(zhì)因子參與；⑥有相位性。其作用和DNA的構(gòu)象有關(guān)；⑦許多增強(qiáng)子還受外部信號的調(diào)控。如金屬硫蛋白的基因啟動(dòng)區(qū)上游所帶的增強(qiáng)子，就可以對環(huán)境中的鋅、鎘濃度做出反應(yīng)。第六十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.3.6真核生物啟動(dòng)子對轉(zhuǎn)錄的影響啟動(dòng)子是確保轉(zhuǎn)錄精確而有效地起始的DNA序列。1979年，美國科學(xué)家Goldberg首先注意到真核生物中，由RNA聚合酶II催化轉(zhuǎn)錄的DNA序列5'上游區(qū)有一段與原核生物Pribnow區(qū)相似的富含TA的保守序列。由于該序列前4個(gè)堿基為TATA，所以又稱為TATA區(qū)(TATAbox)。

第六十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日此后10多年間，科學(xué)家通過對許多基因啟動(dòng)子區(qū)的分析，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)功能蛋白基因的啟動(dòng)子都具有共同的結(jié)構(gòu)模式。簡單地說，真核基因的啟動(dòng)子在-25區(qū)含有TATA序列，在-75區(qū)含有CCAAT序列(CAATbox)，在-90含有GCCACACCC或GGGCGGG序列(GCbox)。第六十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日TATA區(qū)上游的保守序列稱為上游啟動(dòng)子元件(upstreampromoterelement，UPE)或稱上游激活序列(upstreamactivatingsequence，UAS)。第六十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第六十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第六十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日原核和真核基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游區(qū)的結(jié)構(gòu)存在很大的差別。原核基因啟動(dòng)區(qū)范圍較小，TATAAT(Pribnow區(qū))的中心位于-10，上游只有TTGACA區(qū)(-35區(qū))作為RNA聚合酶的主要結(jié)合位點(diǎn)，參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控;真核基因的調(diào)控區(qū)較大，TATAA/TA區(qū)位于-25，而-40～-110區(qū)為上游激活區(qū)。真核基因除了含有可與原核基因啟動(dòng)子相對應(yīng)的CAAT區(qū)（-75區(qū)）之外，大多數(shù)基因還擁有GC區(qū)(-90)和增強(qiáng)子區(qū)。第六十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日TATA區(qū)和其他兩個(gè)UPE區(qū)的作用有所不同。如果除去TATA區(qū)或進(jìn)行堿基突變，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物下降的相對值不如CAAT區(qū)或GC區(qū)突變后明顯，但發(fā)現(xiàn)所獲得的RNA產(chǎn)物起始點(diǎn)不固定。TATA區(qū)的主要作用是使轉(zhuǎn)錄精確地起始，而CAAT區(qū)或GC區(qū)是決定轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物產(chǎn)率高低的。第六十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日盡管這3種啟動(dòng)子區(qū)序列都有著重要功能，但并不是每個(gè)基因的啟動(dòng)子區(qū)都包含這3種序列。有些基因，如SV40的早期基因，缺少TATA和CAAT區(qū)，只有6個(gè)串聯(lián)在上游-40～-110位點(diǎn)的GC區(qū);有些基因，如組蛋白H2B，不含GC區(qū)，但有兩個(gè)CAAT區(qū)，一個(gè)TATA區(qū)。第六十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.3.7轉(zhuǎn)錄的抑制

轉(zhuǎn)錄抑制劑根據(jù)其作用性質(zhì)主要可以分為兩大類：—DNA模板功能抑制劑，與DNA結(jié)合而改變模板的功能?！猂NA聚合酶抑制劑，與RNA聚合酶結(jié)合而抑制其活力。除上述抑制劑外，還有一些嘌呤和嘧啶的類似物，如5-氟尿嘧啶等，可以作為核苷酸代謝拮抗物來抑制核酸前體的合成。抑制劑靶酶抑制作用利福霉素細(xì)菌的全酶與β亞基結(jié)合，阻止起始鏈霉溶菌素細(xì)菌的核心酶與β亞基結(jié)合，阻止延長放線菌素D真核RNA聚合酶Ⅰ與DNA結(jié)合，并阻止延長α-鵝膏蕈堿真核RNA聚合酶Ⅱ與RNA聚合酶Ⅱ結(jié)合第六十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.4原核生物與真核生物mRNA的特征比較mRNA在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)占總RNA的2%左右(tRNA占16%，而rRNA則占80%以上)?？茖W(xué)家很早就猜想生物細(xì)胞內(nèi)存在能將遺傳信息從DNA上轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)分子上的信使(或稱模板)，但由于mRNA在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的半衰期很短，直到20世紀(jì)70年代初才首次將這一重要物質(zhì)從細(xì)胞中分離出來。第七十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日現(xiàn)已清楚，許多基因的mRNA在體內(nèi)還是相當(dāng)穩(wěn)定的，半衰期從幾個(gè)小時(shí)到幾天不等。目前，人們己能從幾乎所有生物體內(nèi)分離純化編碼任何蛋白質(zhì)的mRNA。第七十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日真核細(xì)胞mRNA最大特點(diǎn)在于它往往以一個(gè)較大相對分子質(zhì)量的前體RNA出現(xiàn)在核內(nèi)，只有成熟的、相對分子質(zhì)量明顯變小并經(jīng)化學(xué)修飾的mRNA才能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)參與蛋白質(zhì)的合成。所以，真核細(xì)胞mRNA的合成和功能表達(dá)發(fā)生在不同的空間和時(shí)間范疇內(nèi)。第七十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日原核生物中，mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯不僅發(fā)生在同一個(gè)細(xì)胞空間里，而且這兩個(gè)過程幾乎是同步進(jìn)行的，蛋白質(zhì)合成往往在mRNA剛開始轉(zhuǎn)錄時(shí)就被引發(fā)。第七十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日一個(gè)原核細(xì)胞的mRNA(包括病毒)有時(shí)可以編碼幾個(gè)多肽，而一個(gè)真核細(xì)胞的mRNA最多只能編碼一個(gè)多肽。原核生物常以AUG作為起始密碼子,有時(shí)GUG或UUG也作為起始密碼子；真核生物幾乎永遠(yuǎn)以AUG作為起始密碼子。第七十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·4·1原核生物mRNA的特征1、原核生物mRNA的半衰期短：細(xì)菌基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯是緊密相聯(lián)的，基因轉(zhuǎn)錄一旦開始，核糖體就結(jié)合到新生mRNA鏈的5’端，啟動(dòng)蛋白質(zhì)合成，而此時(shí)該mRNA的3’端還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有轉(zhuǎn)錄完全。在電子顯微鏡下，我們可以看到一連串核糖體緊緊跟在RNA聚合酶后面。第七十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日絕大多數(shù)細(xì)菌mRNA的半衰期很短，mRNA的降解緊隨著蛋白質(zhì)翻譯過程發(fā)生。轉(zhuǎn)錄開始1min后，降解就開始了，當(dāng)一個(gè)mRNA的5'端開始降解時(shí)，其3'端部分仍在合成或被翻譯。mRNA降解的速度大概是轉(zhuǎn)錄或翻譯速度的一半。第七十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日因?yàn)榛蜣D(zhuǎn)錄和多鏈肽延伸的速度基本相同，所以細(xì)胞內(nèi)某一基因產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的多少決定于轉(zhuǎn)錄和翻譯的起始效率。以大腸桿菌色氨酸合成酶基因?yàn)槔骄糠昼娂s有15次轉(zhuǎn)錄起始（15條mRNA），每條mRNA鏈從生成到降解平均被翻譯10次，所以，穩(wěn)定狀態(tài)下細(xì)胞中每分鐘生成150個(gè)多肽。我們所討論的mRNA的半衰期只是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的平均值。

第七十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日2、許多原核生物mRNA以多順反子的形式存在：細(xì)菌mRNA可以同時(shí)編碼不同的蛋白質(zhì)。編碼多個(gè)蛋白質(zhì)的mRNA為多順反子mRNA。多順反子mRNA是一組相鄰基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。這一組基因被稱為一個(gè)操縱子。第七十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日所有mRNA都被分成3部分:編碼區(qū)、位于AUG之前的5’端上游非編碼區(qū)以及位于終止密碼子之后不翻譯的3’端下游非編碼區(qū)。編碼區(qū)始于起始密碼子AUG，經(jīng)一連串編碼氨基酸的密碼子直至終止密碼子。對于多順反子mRNA中的第一個(gè)順反子來說，一旦mRNA的5’端被合成，翻譯起始位點(diǎn)即可與核糖體相結(jié)合，而后面幾個(gè)順反子翻譯的起始就會受其上游順反子結(jié)構(gòu)的調(diào)控。第七十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日一種情況是，第一個(gè)蛋白質(zhì)合成終止以后，核糖體分解成大、小亞基，脫離mRNA模板，第二個(gè)蛋白的翻譯必須等到新的小亞基和大亞基與該蛋白起始密碼子相結(jié)合后才可能開始。另一種情況是前一個(gè)多肽翻譯完成以后，核糖體大、小亞基分離，小亞基不離開mRNA模板，而是迅速與游離的大亞基結(jié)合，啟動(dòng)第二個(gè)多肽的合成。第八十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第八十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日在噬菌體RNA中，一個(gè)順反子的翻譯有時(shí)完全取決于它前面順反子的翻譯，因?yàn)槭删wRNA往往形成復(fù)雜的二級結(jié)構(gòu)，只有第一個(gè)翻譯起始位點(diǎn)是暴露的，在這個(gè)順反子翻譯產(chǎn)生多肽的過程中，核糖體的運(yùn)動(dòng)破壞了后續(xù)順反子的二級結(jié)構(gòu)，才使起始位點(diǎn)較容易與核糖體相結(jié)合形成起始復(fù)合物。

第八十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第八十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3、原核生物mRNA的5’無帽子結(jié)構(gòu)，3’端無或者只有較短的poly(A)結(jié)構(gòu)

第八十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.4.2真核生物mRNA的特征凡是編碼功能蛋白的真核基因都通過RNA聚合酶Ⅱ進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。真核基因幾乎都是單順反子，只包含一個(gè)蛋白質(zhì)的信息，其長度在幾百到幾千個(gè)核苷酸之間。一個(gè)完整的基因，不但包括編碼區(qū)(codingregion)，還包括不編碼氨基酸的5’和3’端的特異性序列。第八十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日“基因”的分子生物學(xué)定義是:產(chǎn)生一條多肽鏈的功能RNA所必需的全部DNA核苷酸序列!真核生物mRNA結(jié)構(gòu)上的最大特征是5'端的帽子及3'的poly(A)結(jié)構(gòu)。第八十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日1.真核生物mRNA的5’端的"帽子"真核生物的mRNA(不包括葉綠體和線粒體)5’端都是經(jīng)過修飾的，基因轉(zhuǎn)錄一般從A起始，第一個(gè)核苷酸保留了5’端的三磷酸基團(tuán)并能通過其3'-OH位與下一個(gè)核苷酸的5’磷酸基團(tuán)形成二酯鍵，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的起始序列為pppApNpNp……第八十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日然而，如果在體外用核酸酶處理成熟mRNA;其5’端并不產(chǎn)生預(yù)期的核苷三磷酸，而產(chǎn)生以5’→5’三磷酸基團(tuán)相連的二核苷酸，5’終端是一個(gè)在mRNA轉(zhuǎn)錄后加上去的甲基化鳥嘌呤。第八十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第八十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日mRNA5’端加“G”的反應(yīng)是由腺苷酸轉(zhuǎn)移酶完成的，這個(gè)反應(yīng)非常迅速，很難測得5’自由三磷酸基團(tuán)的存在。據(jù)測算，在新生mRNA鏈達(dá)到50個(gè)核苷酸之前，帽子結(jié)構(gòu)就已加到mRNA的第一個(gè)核苷酸上了。即mRNA幾乎一誕生就是戴上帽子的。新加上的G與mRNA鏈上所有其他核酸苷方向正好相反，像一頂帽子倒扣在mRNA鏈上。第九十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日mRNA的帽子結(jié)構(gòu)常常被甲基化。第一個(gè)甲基出現(xiàn)在所有真核細(xì)胞的mRNA中，稱為零號帽子(cap0)。第二個(gè)核苷酸(原mRNA5’第一位)的2’-OH位上加另一個(gè)甲基。有這個(gè)甲基的結(jié)構(gòu)稱為1號帽子(cap1)，真核生物中以這類帽子結(jié)構(gòu)為主。在某些生物細(xì)胞內(nèi)，mRNA鏈上的第三個(gè)核苷酸的2’-OH位也可能被甲基化，被稱為2號帽子（cap2），占有帽mRNA總量的10%～15%。

第九十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日

帽子結(jié)構(gòu)使mRNA免遭核酸酶的破壞。當(dāng)珠蛋白mRNA5’端的7-甲基-鳥嘌呤被除去后，該mRNA分子的翻譯活性和穩(wěn)定性都明顯下降。有帽子結(jié)構(gòu)的mRNA更容易被蛋白質(zhì)合成的起始因子所識別，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。mRNA5'端甲基化的帽子是翻譯所必須的。甲基化的帽子結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)合成起始信號的一部分。第九十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日2.多數(shù)真核生物mRNA有poly(A)尾巴除組蛋白基因外，真核生物mRNA的3’末端都有poly(A)序列，其長度因mRNA種類不同而變化，一般為40～200個(gè)。poly(A)序列是在轉(zhuǎn)錄后加上去的，是在細(xì)胞核中的不均一核RNA階段加上的。

第九十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日真核基因的3’末端poly(A)起始位點(diǎn)上游15～30bp處有一段保守序列AAUAAA，這對于初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的準(zhǔn)確切割及加poly(A)是必需的。點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)將AAUAAA的基因序列AATAAA變?yōu)锳AGAAA，發(fā)現(xiàn)mRNA的剪接加工受阻，沒有功能性mRNA產(chǎn)生。第九十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日RNA聚合酶Ⅱ是真核細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄RNA的酶。RNA聚合酶Ⅱ在poly(A)起始位點(diǎn)不終止而繼續(xù)轉(zhuǎn)錄，大部分基因的初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物擁有poly(A)位點(diǎn)下游0.5～2kb核苷酸序列。加poly(A)時(shí)需要由內(nèi)切酶切開mRNA3’端的特定部位，然后由poly(A)合成酶催化多聚腺苷酸的反應(yīng)。

第九十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第九十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日poly(A)作用:mRNA由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)所必需的形式，提高了mRNA在細(xì)胞質(zhì)中的穩(wěn)定性。當(dāng)mRNA剛從細(xì)胞核細(xì)進(jìn)入胞質(zhì)時(shí)，其poly(A)較長，隨著mRNA在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)逗留時(shí)間延長，poly(A)逐漸變短消失，mRNA開始降解。第九十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日真核生物mRNA大都具有poly(A)尾巴，這一特性已被廣泛應(yīng)用于分子克隆。常用寡聚dT片段與mRNA上的poly(A)相配對，作為反轉(zhuǎn)錄酶合成第一條cDNA鏈的引物。第九十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日大部分真核mRNA有poly(A)尾巴，細(xì)胞中還有1/3沒有poly(A)的mRNA;帶有poly(A)的mRNA稱為poly(A)+，而把沒有poly(A)的mRNA稱為poly(A)－;約1/3的poly(A)－mRNA編碼了不同形式的組蛋白，其余2/3的poly(A)－mRNA帶有與poly(A)+組分相同的遺傳信息。第九十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.5終止和抗終止一般情況下，RNA聚合酶起始基因轉(zhuǎn)錄后，它就會沿著模板5’→3’方向不停地移動(dòng)，合成RNA鏈，直到碰上終止信號時(shí)才與模板DNA相脫離并釋放新生RNA鏈。終止發(fā)生時(shí)，所有參與形成RNA-DNA雜合體的氫鍵都必須被破壞，模板DNA鏈才能與有意義鏈重新組合成DNA雙鏈。第一百頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百零一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·5·1由基因序列決定的終止終止位點(diǎn)上游存在富含GC堿基的二重對稱區(qū)，由這段DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA形成發(fā)卡式結(jié)構(gòu)。在終止位點(diǎn)前面有一段由4～8個(gè)A組成的序列，所以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3’端為寡聚U，這種結(jié)構(gòu)特征決定了轉(zhuǎn)錄的終止。第一百零二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日在新生RNA中出現(xiàn)發(fā)夾式結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致RNA聚合酶的暫停，破壞RNA-DNA雜合鏈5’端的正常結(jié)構(gòu)。寡聚U的存在使雜合鏈的3’端部分出現(xiàn)不穩(wěn)定的rU·dA區(qū)域。兩者共同作用使RNA從三元復(fù)合物中解離出來。第一百零三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百零四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日終止效率與二重對稱序列和寡聚U的長短有關(guān)，隨著發(fā)夾式結(jié)構(gòu)(至少6bp)和寡聚U序列(至少4個(gè)U)長度的增加，終止效率逐步提高。第一百零五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.5.2依賴于ρ因子的終止ρ因子是分子質(zhì)量為2.0xl05的六聚體蛋白，它是NTP酶，它通過催化NTP的水解促使新生RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離出來，從而終止轉(zhuǎn)錄。依賴于ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止區(qū)DNA序列無共性，ρ因子不能識別這些終止位點(diǎn)。第一百零六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日RNA合成起始以后，ρ因子即附著在新生的RNA鏈上，靠ATP水解產(chǎn)生的能量，沿著5’→3’方向朝RNA聚合酶移動(dòng)，到達(dá)RNA的3’-OH端后取代了暫停在終止位點(diǎn)上的RNA聚合酶，使之從模板DNA上釋放出來，同時(shí)釋放mRNA，完成轉(zhuǎn)錄過程。第一百零七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百零八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3.5.3抗終止2023/6/2生科院109由于不同生理要求，轉(zhuǎn)錄過程中有時(shí)即使遇到終止信號，仍需要繼續(xù)轉(zhuǎn)錄的現(xiàn)象。第一百零九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日抗終止的兩種類型：1.破壞終止位點(diǎn)RNA的莖-環(huán)結(jié)構(gòu)當(dāng)介質(zhì)中某一氨基酸的濃度較低時(shí)，缺乏相應(yīng)氨酰-tRNA，將致使核糖體滯留在串聯(lián)密碼子上，mRNA不能形成特定的二級結(jié)構(gòu)，末端莖-環(huán)結(jié)構(gòu)被破壞，因此轉(zhuǎn)錄仍將繼續(xù)進(jìn)行，出現(xiàn)抗終止現(xiàn)象。2023/6/2生科院110第一百一十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日2023/6/2生科院1112.依賴于蛋白質(zhì)因子的轉(zhuǎn)錄抗終止蛋白復(fù)合物形成后，將會改變聚合酶的構(gòu)象，使之對終止信號不敏感，從而抗終止。第一百一十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·6內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾3·6·lRNA中的內(nèi)含子真核基因表達(dá)往往伴隨著RNA的剪接過程,從mRNA前體分子中切除被稱為內(nèi)含子(intron)的非編碼區(qū)，并使基因中被稱為外顯子(exon)的編碼區(qū)拼接形成成熟mRNA。第一百一十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百一十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日真核基因大多是斷裂的，即一個(gè)基因可由多個(gè)內(nèi)含子和外顯子間隔排列而成。內(nèi)含子在真核基因中所占的比例很高，可超過99%。第一百一十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百一十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日由DNA轉(zhuǎn)錄生成的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物核不均一RNA(hnRNA，heterogeneousnuclearRNA)，經(jīng)過5'加"帽"和3'酶切加多聚腺苷酸，再經(jīng)過RNA的剪接，編碼蛋白質(zhì)的外顯子部分就連接成為一個(gè)連續(xù)的可讀框(openreadingframe，ORF)，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，作為蛋白質(zhì)合成的模板。第一百一十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百一十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百一十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日真核基因平均含有8個(gè)內(nèi)含子，前體分子一般比成熟mRNA大4～10倍。不同生物細(xì)胞內(nèi)含子的邊界處存在相似的核苷酸序列。GU-AG和AU-AC分別是不同內(nèi)含子的5’和3’邊界序列，GU-AG是主要的，AU-AC是次要的。除了邊界序列之外，外顯子與內(nèi)含子交界處的序列以及內(nèi)含子內(nèi)部的部分序列都有可能參與內(nèi)含子的剪接。第一百一十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百二十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·6·2mRNA的剪接許多相對分子質(zhì)量較小(106～185bp)的核內(nèi)RNA(如Ul，U2，U4，U5和U6)以及與這些RNA相結(jié)合的核蛋白(被稱為snRNPs，ribonucleoproteinparticle)參與RNA的剪接。第一百二十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日mRNA鏈上每個(gè)內(nèi)含子的5'和3'端分別與不同的snRNP相結(jié)合，形成RNA和RNP復(fù)合物。一般情況下，由UlsnoRNA以堿基互補(bǔ)的方式識別mRNA前體5'剪接點(diǎn)，由結(jié)合在3'剪接點(diǎn)上游富嘧啶區(qū)的U2AF(U2auxiliaryfactor)識別3'剪接點(diǎn)并引導(dǎo)U2snRNP與分支點(diǎn)相結(jié)合，形成剪接前體(Pre-spliceosome)，并進(jìn)一步與U4、U5、U6snRNP三聚體相結(jié)合，形成60S的剪接體(spliceosome)，進(jìn)行RNA前體分子的剪接。第一百二十二頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百二十三頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百二十四頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日成熟RNA分子的獲得第一百二十五頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，mRNA前體上的snRNP是從5’向下游“掃描”，選擇在分支點(diǎn)富嘧啶區(qū)3’下游的第一個(gè)AG作為剪接的3’受點(diǎn)。AG前一位核苷酸可以影響剪接效率，一般說來，CAG＝UAG>AAG>GAG。如果mRNA前體上同時(shí)存在幾個(gè)AG，可能發(fā)生剪接競爭。第一百二十六頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日在Ⅰ類和Ⅱ類內(nèi)含子中，內(nèi)含子的RNA本身具有催化活性，能進(jìn)行內(nèi)含子的自我剪接。在Ⅰ類內(nèi)含子切除體系中，自由鳥苷或鳥苷酸的3'-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5'端的磷酸二酯鍵，從上游切開RNA鏈。再由上游外顯子的自由3'-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3’位核苷酸上的磷酸二酯鍵，使內(nèi)含子被完全切開，上下游兩個(gè)外顯子通過新的磷酸二酯鍵相連。第一百二十七頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百二十八頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日在Ⅱ類內(nèi)含子切除體系中，內(nèi)含子本身的某個(gè)腺苷酸2'-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5'端的磷酸二酯鍵，從上游切開RNA鏈后形成套索狀結(jié)構(gòu)。再由上游外顯子的自由3'-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3'位苷上的磷酸二酯鍵，使內(nèi)含子被完全切開，上下游兩個(gè)外顯子通過新的磷酸二酯鍵相連。第一百二十九頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日第一百三十頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日3·6·3RNA的編輯和化學(xué)修飾1.RNA的編輯根據(jù)中心法則，DNA、RNA和蛋白質(zhì)之間存在著直接的線性關(guān)系，即連續(xù)的序列DNA被真實(shí)地轉(zhuǎn)錄成mRNA序列，然后翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)分子。斷裂基因的發(fā)現(xiàn)和RNA的剪接雖然使得基因表達(dá)過程增加了一個(gè)步驟，但DNA的實(shí)際編碼序列沒有發(fā)生變化。第一百三十一頁，共一百四十五頁，編輯于2023年，星期日RNA的編輯(RNAediting)：是一種較為獨(dú)特的遺傳信息的加工方式，即轉(zhuǎn)錄后的mRNA在編碼區(qū)發(fā)生堿基插入、刪除或轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象，是在RNA分子上的一種修飾。

它導(dǎo)致了DNA所編碼的遺傳信息的改變，因?yàn)榻?jīng)過編輯的mRN