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课件7
第七章 RNA加工和核糖核蛋白
第一节 rRNA加工和核糖体
二、原核生物rRNA加工
(基因表达调控的一种手段)
rRNA、tRNA比较稳定半衰期几小时
成熟分子和转录产物的差别:
5’单磷酸/三磷酸,分子大小,异常碱基
1、基因排列方式
三种 rRNA 基因(5S、16S、23S)与tRN的基因形成操纵元(rrn)( 七个)
每个rrn中 tRNA 基因无固定模式(种类、数量、位置)
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以及其他一些酶的作用
(主要在核糖上, 哺乳动物的45S前体有110多个***化位点)
哺乳动物的45SRNA的加工方式有几种不同的方式
四、核糖体的组成
原核生物核糖体由约2/3的RNA及1/3的蛋白质组成。真核生物核糖体中RNA占3/5,蛋白质占2/5。核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒,可以解离为两个亚基,每个亚基都含有一个相对分子质量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子。
Prok :
小亚基 16SRNA 21种proteins S1-------S21
大亚基 23SRNA 5SRNA 34种proteins(L1---- L34 )
大亚基 28SRNA 5SRNA 49种prote 小亚基 18SRNA 33种proteins
:
30S小亚基头部与基底部中间有一豁口
50S大亚基三个突起
使 tRNA产生成熟的 5’端(磷酸端)
RNAaseD:外切核酸酶,使Ⅰ型 A会立刻氨酰化而得到保护)
(3) tRNA核苷酸转移酶(tRNA nucleotidyl transferase)
以ATP和CTP为前体,催化 tRNA(Ⅱ型)的3’A
a、 ,A末端常丢失)
b、识别tRNA的空间结构,无种属特异性
(4) RNAase Ⅲ:与RNAaseO、RNAaseP2的功能相似,负责切开间隔序列
a、 ,A末端常丢失)
b、反应专一,只需ATP、CTP和tRNA
c、识别tRNA的空间结构,无种属特异性
tRNA的加工分成3个阶段:(1)“掐头”,形成5‘末端(2)“去尾”,形成3‘-OH
A
(3)修饰:形成稀有碱基,如二氢尿嘧啶,假尿苷(ψ)等
四、真核生物tRNA加工
1、真核tRNA基因特点:单顺反子,成簇排列, 基因间有间隔区;有些tRNA的前体中含有内含子;加工后3‘A
真核tRNA的基因和原核不同:(1)真核的前体分子tRNA是单顺反子,但成簇排列,基因间有间隔区。如在爪蟾中每个基因组中各个tRNA基因超过200拷贝,是一种重复序列;(2)真核tRNA基因一般都比原核tRNA基因多得多,如酵母约有400个tRNA基因;(3)5
′端全有单磷酸核苷酸,表明已被加工过;(4)tRNA的前体分子中含有内含子,其特点是①位置相同,都在反密码子环的下游;②不同tRNA的内含子长度和序列各异;③外显子和内含子交界处无保守序列,不符合Chambon法则,故其内含子的剪切是依靠RNase异体催化。进行剪切(见本章第四节);④内含子和反密码子配对形成茎环,改变了反密码子臂的结构,保护了反密码子,使其免受某些酶的降解。
真核tRNA的加工和原核相似,但也有区别:(1)真核tRNA前体中无二聚体和多聚体;(2)增加了剪接内含子的过程;(3)A。
真核tRNA的加工多以酵母为材料进行研究。同样通过诱变可以获得tRNA加工的温度敏突变型,来获得未加工的tRNA前体,然后在体外加入野生型酵母细胞的抽提物和控制ATP来观察,结果发现酵母tRNA的加工主要分成二步:(1)切除内含子;(2)连接外显子。内含子的切除:在未处理前先进行凝胶电泳,结果只显示一条带,且跑得较慢,显然此是tRNA的前体分子;当加入核酸内切酶后无需加入ATP,反应后再走电泳,结果出现二条带,一条是剪切后游离出的内含子,另一条是互补的外显子,称为tRNA的半分子(tRNA half-molecules)。切除tRNA内含子的核酸酶很特殊,不是形成3′-OH和5′-P,而是产生了2′-3′环磷酸和5′-OH,因此不能直接连接。此步反应无须ATP。必须通过环磷酸二酯酶(phosphodiesterase)将2′-3′环磷酸打开,形成3′-OH,2′P。5′端须在激酶作用下将5′-OH磷酸化,再通过连接酶将两个半分子连接起来。5′磷酸化需要A