转录后遗传信息的扩展.ppt

关于转录后遗传信息的扩展第一节mRNA前体加工的分子基础一、核不均一mRNA（hnRNA）真核基因是单顺反子！平均每个基因8个内含子；占比例高，有的基因内含子达99%。第2页,共28页，2024年2月25日，星期天5‘-UTR3‘-UTR第3页,共28页，2024年2月25日，星期天RNA剪接的4种方式：类型I自我剪接、类型II自我剪接、hnmRNA的剪接和核tRNA的自我剪接。第4页,共28页，2024年2月25日，星期天剪接体内含子主要内含子剪接位点特征边界序列：5-GU---AG-3内含子还有分支保守序列。分支位点？酵母：UACUAAC高等真核：YNCURAY（A代表分支形成点，N任意碱基、R嘌呤、Y嘧啶）第5页,共28页，2024年2月25日，星期天次要内含子剪接特征：边界序列：5-AU----AC-3上述内含子需要剪接蛋白和snRNA参与剪接2.自我剪接内含子：细菌、真核生物细胞器、低等真核生物细胞核；I型内含子：边界序列5-U---G-3。II型内含子：边界序列5-GU----AG-3III型内含子：第6页,共28页，2024年2月25日，星期天二、催化活性的小核RNA（snRNA）是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体（spliceosome）的主要成分，参与mRNA前体的加工过程。其长度在哺乳动物中约为100-215个核苷酸，主要有6种，常与核蛋白结合，形成snRNP（小核核糖体蛋白颗粒）第7页,共28页，2024年2月25日，星期天三、剪接蛋白酵母中有30多种剪接蛋白1.SR蛋白含Ser和Arg二肽重复序列，在hnRNA剪接中起重要作用。广泛存在于动物、部分植物；分子量10-50KD.2.与多聚嘧啶串结合的蛋白现发现的有4种，2种U2辅助因子，多嘧啶串结合蛋白，串联剪接因子。第8页,共28页，2024年2月25日，星期天3.snRNP联结蛋白：小核核糖核蛋白颗粒（smallnuclearribonucleoproteinparticles）4.其他蛋白RNA解旋酶类剪接因子KH结合域剪接因子第9页,共28页，2024年2月25日，星期天四、剪接体Spliceosome，进行RNA剪接时形成的多组分复合物，其大小为50-60S，主要是由hnRNA、snRNA和蛋白质组成。snRNA主要有U1\U2\U3\U4\U5等剪接体的组装是非常复杂的过程。第10页,共28页，2024年2月25日，星期天第11页,共28页，2024年2月25日，星期天第二节内含子的剪接snRNP蛋白结合到pro-mRNA前体剪接位点，促进U2snRNP结合到分支序列，SR蛋白发挥跨内含子识别功能。真核基因内含子长度差异很大，剪接装置需要在巨大的内含子RNA中识别小小的外显子。第12页,共28页，2024年2月25日，星期天一、剪接体参与的内含子共有序列的识别和剪接复合体的组装U1snRNP首先识别内含子的5端剪接位点，U2snRNP识别分支位点，确定要被删除的内含子。随后，U5snRNP取代U1snRNP，U6snRNP取代U2snRNP。形成活性60s剪接体。发生转脂反应，切去RNA前体的内含子，连接相邻外显子。第13页,共28页，2024年2月25日，星期天剪接过程第14页,共28页，2024年2月25日，星期天第15页,共28页，2024年2月25日，星期天第16页,共28页，2024年2月25日，星期天二、自我剪接机制I型内含子剪接机制I型内含子具有自我剪接的功能。在剪接反应中，要有鸟嘌呤核苷的辅助。有9个由碱基配对形成的特定二级结构。2.II型内含子主要存在于线粒体中的一类自我剪接内含子，遵从GT--AG规律。6个结构域可形成发夹环。不需要鸟苷的辅助。第17页,共28页，2024年2月25日，星期天I型内含子第18页,共28页，2024年2月25日，星期天I型内含子第19页,共28页，2024年2月25日，星期天第3节变位剪接和反式剪接常规剪接形式：剪接体参与的主要剪接方式内含子自我剪接非常规剪接形式：变位剪接（选择性剪接）反式剪接第20页,共28页，2024年2月25日，星期天变位剪接（选择性剪接）：是指从一个hnmRNA通过不同的剪接方式产生不同的成熟mRNA，产生不同的蛋白质表型。人类基因组约有35000个基因，其中有约40%一60%的基因存在变位剪接过程。反式剪接：指的是两条不同的mRNA的外显子连接到一起。与正常