基因组学理论课 真核生物基因组.ppt

AlternativesplicingisregulatedbyactivatorsandrepressorsTheregulatingsequences:exonic(orintronic)splicingenhancers(ESEorISE)orsilencers(ESSandISS).Activatorsareproteinsbindtoenhancerstoenhancesplicing.Repressorsareproteinsbindtosilencerstorepresssplicing.RepressorRepressorstopssplicingthatwouldotherwiseoccurActivatorActivatorinitiatessplicingthatotherwisewouldn’toccurAlternativeSplicingBasicMechanism4转录后加工－－加帽、剪接和加尾：RNA聚合酶Ⅱ转录物在加工前称为hnRNA（异质RNA），通过加帽（capping）、剪接和多聚腺苷酸化转化成适合核糖体翻译的mRNA。加帽（capping）－－是指所有发生在hnRNA5′末端的化学改变（包括甲基化作用）。多聚腺酸化（polyadenylation）－－指用一段大约由250个腺嘌呤（A）组成的序列替换hnRNA3′端的过程，这段序列不被翻译。基因组上的非编码RNA

(non-codingRNA,ncRNA)含有30亿对碱基的人类基因组仅含有2－3万个蛋白质基因，是果蝇的两倍，啤酒酵母的4倍。显而易见，生物的复杂性不由编码蛋白质的数目决定。人类基因组的蛋白质编码区的总和占总基因组长度为1－2％，那么其他98％的基因组有什么功能呢？(1)24％的基因组是插入编码序列的内含子序列；人类基因平均每个基因有7个内含子。但这么冗长的内含子序列有什么生物学功能呢？(2)其他74%的基因组的功能是什么？【注：90%以上的基因组都是转录的！】ncRNA非编码RNA(non-codingRNA,ncRNA)是指各种不翻译成蛋白质的RNA分子。过去也称此类RNA为小RNA(smallRNA)。但有些ncRNA分子其实相当大，例如长非编码RNA(longnon-codingRNA)。DNA序列中专门转录成非编码RNA的部分称为RNA基因或是非编码RNA基因。非编码RNA基因包括tRNA、rRNA以及一些小RNA，如snoRNAs、snRNAs、microRNAs、siRNAs与piRNAs(piwi-interactingRNA)等。MostoftheRNAtranscribedfromyourgenomedoesn’tmakeprotein.CarinaDennistalkstotherevolutionarieswhobelievethatitfunctionsingene-regulatorynetworksthatunderliethecomplexityofhigherorganisms.*人类基因组绝大部分都被转录成RNA，细胞内非编码RNA的数量是编码RNA的上百倍。这促使许多科学家认为生物体复杂性被隐藏在它们所输出的非编码RNA内，而非编码序列内。MicroRNAs微RNA(microRNAs,miRNA)是真核生物中广泛存在的一种长约21到23个核苷酸的单链RNA分子，可调节其他基因的表达。miRNA由RNAPolII从基因组DNA转录而来，但无法进一步转译成蛋白质。miRNA通过与靶信使核糖核酸(mRNA)特异结合，从而抑制转录后基因表达,在调控基因表达、细胞周期、生物体发育时序等方面起重要作用。在动物中，一个miRNA通常可以调控数十个基因的表达。ThediscoveryofmiRNAsmiRNAwasfirstdiscoveredin1993byVictorAmbrosatHarvard(lin-4)ThesecondmiRNALet-7wasdiscoveredin2000byFrankSlackasapostdocatHarvard(Ruvkunlab)VictorAmbrosGaryRuvkunThefirstdiscoveredmiRNAlin-4in1993RuvkunG,WightmanB,HaI.