RNA的加功與修飾第1頁/共92頁PolI,PolII和PolII類基因中的

非編碼RNA1)PolI:rRNA,28SRNA,5.8SRNA,18SRNA2)PolII:URNA,miRNA,siRNA3)PolIII:5SRNA,tRNA,7SLRNA

牛牛文庫文檔分享第2頁/共92頁原核生物極少轉錄后加工1)原核生物mRNA缺少加帽和加尾;2)原核生物mRNA沒有內含子,不存在剪接

加工;3)未發現原核生物mRNA存在編輯的例子;4)原核生物無終止密碼mRNA的翻譯延伸.

牛牛文庫文檔分享第3頁/共92頁tm

RNA的工作機制NostopcodonmRNA的翻譯.

牛牛文庫文檔分享第4頁/共92頁真核生物RNA的加工與修飾

牛牛文庫文檔分享第5頁/共92頁

RNA的加功與修飾未端修飾（end-modification）加帽與加尾.真核生物和古細菌的mRNA合成時，需在5’-端加帽及3’-端加上一段Poly(A)尾巴。剪接（splicing）內含子切除,真核生物中大多數編碼蛋白質的基因都有內含子，這是一段不編碼的順序，在轉錄時與編碼順序一道拷貝成前體RNA。前體

RNA中的內含子剪除后轉為成熟的mRNA，然后翻譯成蛋白質。某些古細菌的轉錄物也有內含子，但在真細菌中非常罕見。剪切原核生物和真核生物的rRNA和tRNA初級轉錄物常由多個功能單位組成，必須剪切后才能轉變為成熟的分子。化學修飾所有生物的rRNA和tRNA都必須進行化學修飾，將某些化學基團加入到每個RNA分子中。編輯通過化學修飾改變mRNA的編碼信息稱為RNA編輯，僅在某些生物種屬和細胞器基因組中存在。

牛牛文庫文檔分享第6頁/共92頁線粒體RNA和葉綠體RNA的

加工與修飾1)不加帽2)不加尾3)有內含子,自我剪接4)廣泛的編輯5)廣泛的修飾

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mRNA加帽的功能(1)在所有轉錄的RNA產物中,只有POLII基因轉錄產物才有帽子結構,其功能是:1）阻止mRNA的降解細胞內存在許多RNA酶（RNase），它們可攻擊游離的RNA分子。

RNA酶的降解從5’端起始，當在mRNA的5’

端加上m7GpppG帽子后，帶有3個連接磷酸的5'帽可阻止RNase切割。2）提高翻譯效率真核生物mRNA必須通過5’帽結合蛋白才能接觸核糖體,起始翻譯。缺少加帽的mRNA由于不能被5’帽結合蛋白識別，其翻譯效率比加帽mRNA低二十倍。

牛牛文庫文檔分享第8頁/共92頁mRNA加帽的功能(2)3）作為進出細胞核的識別標記凡由PolII轉錄的RNA均在5’端加帽，包括snRNA，這是RNA分子進出細胞核的識別標記。大多數snRNA轉錄后在細胞核中接收

5’端單甲基m7G加帽，然后轉移到細胞質與snRNP蛋白結合。在細胞質中snRNA5’帽需再修飾成為三甲基帶帽結構m2，2，7G，隨后重新返回細胞核參與mRNA

的剪接加工。U6snRNA由PolIII轉錄，在其5’端保留的三磷酸基團無帽子結構，因而不能輸出細胞核。某些突變型的被輸送到細胞質中的snRNA由于不能合成三甲基帶帽結構，不能返回細胞核。4）提高mRNA的剪接效率

5’帽結合蛋白涉及第一個內含子剪接復合物的形成，直接影響mRNA的剪接效率。

牛牛文庫文檔分享第9頁/共92頁加

帽

可

保

護mRNA

牛牛文庫文檔分享第10頁/共92頁

RNA進出細胞核mRNA的帽子結構是進出細胞核的識別標記,未加帽的mRNA不能輸出細胞核.核膜通道具識別其蛋白質成分

牛牛文庫文檔分享第11頁/共92頁mRNA3’

加

尾

牛牛文庫文檔分享第12頁/共92頁mRNA加尾的作用1）提高mRNA的穩定性2）控制與提高mRNA翻譯效率3）有助于mRNA前體最后一個內含子的剪切

牛牛文庫文檔分享第13頁/共92頁

poly

(A)有

助

于mRNA的

穩

定

U1A蛋白合成的自我調節:UIAmRMA的5’有UIA蛋白結合順序.當UIA蛋白過剩時,UIA與前體mRNA5’結合,導致3’切割因子與AUUAAA位點結合,阻止加尾,并引起mRNA前體降解.U1A蛋白質:U1snRNPs中與U1snRNA結合的蛋白質,與mRNA剪接加工有關.

牛牛文庫文檔分享第14頁/共92頁poly（A）提

高

翻

譯

效

率

牛牛文庫文檔分享第15頁/共92頁Poly(A)與翻譯起始有關eIF4:eIF4E,4A,4G

牛牛文庫文檔分享第16頁/共92頁Poly

(A)可

調

控

翻

譯

起

始許多動物卵細胞的成熟依賴于母源mRNA的加尾.一些母源mRNA的Poly(A)尾太短,不能起始翻譯.原因是加尾蛋白CPSF在Maskin的作用下不與加尾信號結合.孕激素可作用CPEB磷酸化,減弱Maskin的作用,促使CPSF與加尾信號結合,Poly(A)延伸,翻譯進行.

牛牛文庫文檔分享第17頁/共92頁mRNA前體的剪接1)mRNA前體的剪接步驟2)mRNA前體中與剪接有關的順序3)mRNA前體剪接中的轉脂反應4)snRNA在mRNA前體剪接中的作用5)SR蛋白質在mRNA前體剪接中的作用6)可變剪接7)反式剪接

牛牛文庫文檔分享第18頁/共92頁mRNA兩步剪接—兩次轉脂事件

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前體mRNA剪接相關順序

牛牛文庫文檔分享第20頁/共92頁前體mRNA剪接中的兩次轉脂反應

牛牛文庫文檔分享第21頁/共92頁mRNA的

剪

接

過

程

牛牛文庫文檔分享第22頁/共92頁snRNA在前體mRNA剪接中的作用

牛牛文庫文檔分享第23頁/共92頁內含子的種類與分布內含子類型分布------------------------------------------------------------------------------------GUAU內含子真核生物核前體mRNAAUAC內含子真核生物核前體mRNAI型（GroupI）真核生物核前體mRNA

細胞器RNAII型（GroupII）細胞器RNA

某些原核生物RNAIII型（GroupIII）細胞器RNA

孿生內含子（Twintrons）細胞器RNA

前體tRNA內含子真核生物核前體tRNA

古細菌內含子不同RNA------------------------------------------------------------------------------------

牛牛文庫文檔分享第24頁/共92頁組群I內含子(GroupI)—核酶這是最早在單細胞原生生物的rRNA剪切加工中發現的內含子切除現象,不依賴蛋白質僅由rRNA分子自身催化的剪接反應,又稱為核酶.

牛牛文庫文檔分享第25頁/共92頁組群II內含子(GroupII)組群II內含子(GroupII)主要出現在線粒體和葉綠體mRNA前體剪接中.GroupII內含子剪接也不依賴蛋白質,主要由前體mRNA的構型提供剪接活性,也屬于一類核酶.GroupII的內含子二級結構與UsnRNA的類似,因此推測后者由GroupII型進化而來,UsnRNA提供了與前者類似的空間結構.

牛牛文庫文檔分享第26頁/共92頁前體mRNA的可變剪接

牛牛文庫文檔分享第27頁/共92頁果蠅的性別發育與基因調控TheX:Asignalandthecontrolofsexdetermination,sexualbehavior,anddosagecompensation.TheX:AsignaltargetstheSxlgene,controllingitsexpression.AutoregulationofSxlisestablishedonlyinembryoswhosechromosomalconstitutionis2X:2A(twoXchromosomes;twosetsofautosomes),butnotinX(Y):2A(oneXchromosome;twosetsofautosomes)embryos.TheautoregulatoryfeedbackloopregulatesSxl

expressionthroughoutdevelopmentandadultlife.Sxlcontrolstheexpressionofthetraandmsl-2genes,whoseproductsarerequiredforcontrolofsomaticsexdetermination/sexualbehavioranddosagecompensation,respectively.Thedottedlinesindicatethattheexpressionofthegeneis“off,”andthesolidlinesindicatethattheexpressionofthegeneis“on”.見:MICROBIOLOGYANDMOLECULARBIOLOGYREVIEWS,Sept.2003,p.343–359

牛牛文庫文檔分享第28頁/共92頁果蠅性別因子mRNA的可變剪接

牛牛文庫文檔分享第29頁/共92頁雌果蠅SXL

阻止msl

內含子

切除

及

翻譯起始果蠅X染色體補償是通過提高雄性X染色體基因的轉錄水平實現的.通過msl基因產物及roXRNA等與染色體結合增強轉錄.雌性細胞中mslmRNA的加工及翻譯均受到SXL蛋白的抑制.

牛牛文庫文檔分享第30頁/共92頁mRNA前體的可變剪接擴充了基因的信息內含

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神經生長導向因子mRNA的可變剪接Schmucker,D.,DrosophilaDscamisanaxonguidancereceptorexhibitingextraordinarymoleculardiversity.Cell101:671–684,2000.

牛牛文庫文檔分享第32頁/共92頁(Dscam)gene的結構與進化Theexon–intronorganizationoftheDscamgenefromeachorganismisshown.Theblackexonsareconstitutivelyspliced.Thealternativeexonsintheexon4,6,9,and17clustersareshadedinred,purple,green,andblue,respectively.Thenumberofvariableexonswithineachclusterineachorganismisindicatedbeloweachcluster.Theexon10clustersinA.gambiaeandA.melliferacorrespondtotheexon9clusterintheDrosophilaspecies.Theexon14and22clustersinA.gambiaeandA.mellifera,respectively,correspondtotheexon17clustersintheDrosophilaspecies.

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果蠅DSCAMmRNA可變剪接說明果蠅的DSCAM（downsyndromecelladhesionmolecular，唐氏綜合癥細胞粘連分子）基因編碼神經軸突導向受體（axonguidancereceptor），該分子的胞外功能域中有一段多肽由10個免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）重復單位組成，其中第4，6和9重復單位由可變剪接產生。DSCAM的功能涉及果蠅軀體約250000個神經元在發育過成中的遷移與連接，指令軸突應該到達的位置。DSCAM基因的外顯子與內含子組成非常特別，其外顯子4，6，9和17均由許多順序相似但略有不同的亞單位組成獨立的可變剪接區，分別有12，48，33和2種剪接方式。在每個成熟的mRNA中，外顯子4，6，9和17都只有一個亞單位入選，全部可能的剪接方式為12×48×33×2=38016種，產生38016個不同的蛋白質（Schmucker，2000）。在已經克隆與測序的50個DSCAMcDNA中，發現49種不同的4，6和9外顯子組合。目前還不知到細胞采取何種機制來挑選不同的外顯子成員，也不清楚由此產生的蛋白質在功能上究竟有何種差別。

牛牛文庫文檔分享第34頁/共92頁果

蠅Dscam基

因

的

可

變

剪

接

牛牛文庫文檔分享第35頁/共92頁聲波感應蛋白基因（slo）的可變剪接

牛牛文庫文檔分享第36頁/共92頁真核生物可變剪接的比例Thebartotheleft(lightpurple)foreachorganismshowstheestimateofalternativesplicingbasedonallESTsandthetotalnumberofpublishedmRNAsequencesandESTsforthespecies:Homosapiens,23,161mRNAsand3.1millionESTs;47%

Musmusculus,9,682mRNAsand1.9millionESTs;Rattusnorvegicus,5,803mRNAsand263,362ESTs;Drosophilamelanogaster,2,973mRNAsand115,191ESTs;Bostaurus,1,370mRNAsand159,130ESTs;Caenorhabditiselegans,18,821mRNAsand108,115ESTs;Arabidopsisthaliana,3,084mRNAsand112,112ESTs.

牛牛文庫文檔分享第37頁/共92頁人類與小鼠直系基因可變剪接比較人類與老鼠種間同源基因的可變剪接模式基本相同,也有少數外顯子的剪接表現差異.NatureGenetics,34:177-180,2003

牛牛文庫文檔分享第38頁/共92頁物種間同源基因差異剪接的外顯子

多為新生外顯子

牛牛文庫文檔分享第39頁/共92頁可變剪接的機制

牛牛文庫文檔分享第40頁/共92頁mRNA可變剪接機理的研究1)有多少基因發生可變剪接?2)每個基因有多少可變剪接?3)不同的可變剪接產物是否都有功能?是否有功能趨異?4)不同可變剪接產物之間的比例是如何控制的?5)可變剪接類型是否具有組織細胞專一性?6)哪些因素控制可變剪接?7)可變剪接與表型之間的關系.8)可變剪接是否與遺傳病有關?9)可變剪接究竟有什么生物學意義?

牛牛文庫文檔分享第41頁/共92頁

超長內含子如何剪接

三種超長內含子剪接模型

牛牛文庫文檔分享第42頁/共92頁人類基因最長內含子800kb,

最短內含子10bp.

牛牛文庫文檔分享第43頁/共92頁果蠅基因最長內含子1)10%的人類基因和5%的果蠅基因含有＞10kb的內含子.2)果蠅的Y-linkeddynein(動力蛋白)βheavychain基因(DhDhc7)位于Y染色體的異染色質區,其內含子20長度為3500kb(3.5Mb)，相當于大腸桿菌基因組的四分之三。根據轉錄速率每秒鐘45nt計算,

推算完成該內含子的拷貝約需22小時，它的剪過程與一般的內含子不同，可能采取滾動剪接。

牛牛文庫文檔分享第44頁/共92頁長內含子的滾動剪接

牛牛文庫文檔分享第45頁/共92頁AU-AC內含子的剪接方式AU—AC內含子的剪接1)近年來發現真核生物中少數mRNA內含子并不歸屬GT-AG范疇,

而有不同的剪接位置，即AU—AC內含子。在人類，植物以及果蠅等不同生物中已發現20多個基因含有這種內含子（TarnandSteitz,1997）。2)AU—AC內含子也有特征性的分枝點即5‘UCUUAAC3’，該基序中最后的腺苷酸參與第一個轉脂反應。這一點向我們指出了

AUAC內含子的顯著特征：它們的剪接路線與GTAG相同，但涉及不同的剪接因子。3)只有U5snRNP參與GU-AG和AU-AC二種內含子的剪接過程。在GU-AG內含子中起作用的U1snRNP和U2snRNP在AUAC

中由U11snRNP和U12snRNP取代，另一個全新的U4atac/U6atac-snRNP隨后也被發現。這二個剪接過程從不同側面展示了剪接體中snRNP之間互作的詳情。4)已經證明GUAG內含子剪接的模式同樣適用于AUAC內含子。

牛牛文庫文檔分享第46頁/共92頁轉錄與加工偶聯

牛牛文庫文檔分享第47頁/共92頁mRNA的反式剪接mRNA的反式剪接系指由兩個不同mRNA分子經剪切連接形成成熟mRNA的現象,主要出現在底等真核生物如原生生物和線蟲中,它們有大量的基因以操縱子形式組成多順反子結構.1)錐蟲(非洲磕睡蟲)的所有mRNA均為反式剪接.2)線蟲約10-15%的編碼基因為反式剪接.3)果蠅某些基因,植物線粒體基因也有反式剪接.

牛牛文庫文檔分享第48頁/共92頁

錐蟲mRNA前體的反式剪接

牛牛文庫文檔分享第49頁/共92頁反式剪接的其它例子1)裸子植物線粒體基因的反式剪接.見PNAS94:553-556,19972)綠藻Chlamydomonasreinhardtii

葉綠體基因的反式剪接.見:PlantJournal15:575,1998,3)大鼠(rat)肝細胞中存在前體mRNA的反式剪接.見PNAS95:12185-12190,19984)果蠅mod(mdg4)

基因存在反式剪接.見Genetics160:1481-1487,2002

牛牛文庫文檔分享第50頁/共92頁反式剪接策略可用于基因治療Pptm+Sp表達載體可用于反向剪接產生細胞毒素蛋白mRNA,殺死癌細胞.

牛牛文庫文檔分享第51頁/共92頁人類肝臟細胞細胞色素P450A基因的反式剪接—TheJournalofBiologicalChemistry,277:5882-5890,2002在CYP3A4基因的轉錄產物有三種mRNA,它們的5’端均含有CYP3A43基因的外顯子1.因為CYP3A43位于CYP3A4基因鄰側,轉錄方向相反,因此推測CYP3A4的三種mRNA系由反式剪接產生.

牛牛文庫文檔分享第52頁/共92頁真核生物rRNA的剪切依賴snRNA

(U3,U8)的參與

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真核生物tRNA內含子采取相同機制剪接真核生物tRNA前體的內含子相對較短，并且在成熟tRNA中所處位置相同，均位于反密碼子環內，但缺少共同的基序。tRNA內含子的剪接不涉及轉脂反應。2個剪接位點由tRNA內切核酸酶（endonuclase）產生，位于上游外顯子3’末端的3’-磷酸基團與其2’-羥基環化，下游外顯子5’端留下一個游離的羥基基團。這2個末端因tRNA分子自然形成的堿基配對構型而相互接近，然后由RNA連接酶使兩個末端形成3'-5'磷酸脂鍵。

牛牛文庫文檔分享第54頁/共92頁真核生物tRNA的剪接由tRNA內切

核酸酶與RNA連接酶負責tRNA的內含子是在形成三葉草構型之后剪除的.

牛牛文庫文檔分享第55頁/共92頁rRNA的化學修飾rRNA有二種修飾方式：

1）將甲基基團加到核苷酸糖基的2’OH位，這是主要的修飾類型；人類前體rRNA有106處甲基化.

2）使尿苷酸轉變為假尿苷酸,人類rRNA有95處假尿嘧啶修飾.

細胞中所有rRNA均在相同的位置發生相同的修飾。這種修飾在不同種屬間具有某種程度相似性，如細菌和真核生物中修飾的模式大體一致，但真核生物的修飾更加廣泛。目前還不了解前體rRNA化學修飾的全部意義，但大多數rRNA中出現的化學修飾被認為對其在核糖體中的活性極為重要。例如，修飾的核苷酸可能涉及rRNA催化多肽鍵的反應。

牛牛文庫文檔分享第56頁/共92頁rRNA核苷酸假尿嘧啶修飾

牛牛文庫文檔分享第57頁/共92頁rRNA核苷酸的甲基化修飾

牛牛文庫文檔分享第58頁/共92頁

snoRNA負責rRNA分子的修飾真核生物snoRNA在RNA修飾過程中扮演了關鍵角色。snoRNA長度在70~100個核苷酸之間，主要位于核仁區。這里既是rRNA合成的場所，也是其加工的場所。1)C/D盒snoRNA負責2’-O-核糖甲基化

snoRNA中有一段稱為D盒（Dbox）的順序，它們總是位于互補區段下游5個堿基的位置處，與之配對的rRNA核苷酸將被修飾。這些snoRNA組成了C/D盒家族，負責2’-O-核糖甲基化。D盒是甲基化修飾酶識別的信號。2）H/ACA盒snoRNA負責假尿嘧啶修飾在發現C/D盒snoRNA之后，又找到另一個H/ACAsnoRNA家族，它們的作用是引導修飾酶將rRNA尿苷酸轉變為假尿苷酸。這些snoRNA雖然沒有D盒，但仍有保守的基序可與rRNA靶位形成堿基配對，并含有修飾酶識別的信號。

牛牛文庫文檔分享第59頁/共92頁snoRNA保守的D/C盒與H/ACA盒

牛牛文庫文檔分享第60頁/共92頁snoRNA的結構

牛牛文庫文檔分享第61頁/共92頁大多數snoRNA由內含子編碼

牛牛文庫文檔分享第62頁/共92頁

人類基因組中大多數snoRNA由內含子編碼1）rRNA前體每個被修飾的位點都有一個對應的不同的

snoRNA。根據修飾的位點推測，每個細胞必需有數百個不同的snoRNA。2）目前僅有極少數snoRNA基因被定位，估計只有少數

snoRNA分子是從標準的基因轉錄的，大部分成員可能來自基因的內含子，經剪接后再釋放出來。如U14-U24（除U22外）和U32-U40基因位于蛋白質編碼基因的內含子中，而U22和U25-U31則位于一個編碼RNA分子的基因內，其產物也經RNA剪接釋放snoURNA。

牛牛文庫文檔分享第63頁/共92頁tRNA與細菌rRNA的修飾1)原核生物和真核生物tRNA的修飾均由酶催化

2)細菌rRNA的修飾由酶催化以上的修飾不涉及其它RNA分子

牛牛文庫文檔分享第64頁/共92頁mRNA編輯的類型1)堿基修飾,如將CAA轉變為UAA.2)泛編輯(pan-editing),在guideRNA指導下在mRNA分子內插入若干U.3)插入編輯,在mRNA合成時插入堿基,改變讀框.4)多聚A編輯,在mtmRNA尾部加上一連串A,產生終止密碼.

牛牛文庫文檔分享第65頁/共92頁

mRNA堿基更換編輯

牛牛文庫文檔分享第66頁/共92頁

線粒體COXIIImRNA的編輯

泛編輯（panediting）：插入U錐蟲mtmRNA可通過不同的gRNA進行可變編輯.

牛牛文庫文檔分享第67頁/共92頁

脫脂蛋白apo-BmRNA的編輯

牛牛文庫文檔分享第68頁/共92頁

腺嘌呤脫氨基

牛牛文庫文檔分享第69頁/共92頁果蠅paramRNA的編輯(a→g)腺嘌呤脫氨基生成次黃嘌呤,后者的化學特性類似鳥嘌呤.

牛牛文庫文檔分享第70頁/共92頁果蠅paramRNA加工與修飾后的類型1）果蠅paramRNA有1536種可變剪接；2）paramRNA有11種RNA的編輯方式；3）理論上paramRNA可產生1032192種順序不同的mRNA。

牛牛文庫文檔分享第71頁/共92頁哺乳動物GluRmRNA的編輯

1）哺乳動物神經系統glutamatereceptorsubunitgene（GluR）基因為神經細胞跨膜蛋白，對神經傳遞分子谷氨酸作出響應，在記憶與學習中起重要作用.GluR可開通離子通道，啟動神經脈沖。

2）GluRmRNA在轉錄后可由ADAR（adenosinedeaminaseedtingonRNA）編輯，將A轉變為I

（inosine，次黃嘌呤）。

牛牛文庫文檔分享第72頁/共92頁人類線粒體mRNA的編輯1）人類線粒體有13個mRNA,其中5個mRNA均以U或UA尾,無終止密碼；2）通過編輯可將U或UA轉變為UAAAA--，產生終止密碼UAA。

牛牛文庫文檔分享第73頁/共92頁植物葉綠體與線粒體mRNA的編輯1）葉綠體基因總數約150左右，煙草葉綠體基因

mRNA的編輯位點數約30個；2）高等植物線粒體基因總數在60-90之間；煙草線粒體基因mRNA的編輯位點超過400；3）細胞器基因大多數的編輯為C→U；4）葉綠體mRNA的編輯信號為-22nt-C-16nt-：

-CUUAAUCCGAAUUAUAGAGCUACGACACAAUC-

牛牛文庫文檔分享第74頁/共92頁

葉綠體mRNA編輯機制

牛牛文庫文檔分享第75頁/共92頁

核酸開關(riboswi-tch)見:Science306:233-234,2004.Nature428:281-286,2004.已報道枯草桿菌中約20%的基因具有riboswitch調控機制.GenomeResearch,

6:315,2005

牛牛文庫文檔分享第76頁/共92頁mRNA的定位機制1)mRNA的局限合成2)mRNA的局限保護性降解3)mRNA的擴散:隨細胞骨架的組裝極性分布4)區域錨定:主動運輸,依賴順式元件和反式因子轉移到工作場所.如神經細胞軸突生長與花粉管的伸長.

牛牛文庫文檔分享第77頁/共92頁老鼠神經成纖維細胞β-actin

mRNA的定位過程ZBP1(Zip-codebindingprotein1)蛋白控制β-actinmRNA轉運及其翻譯的工作模型.ZBP1在細胞核中與β-actinmRNA結合,輸出細胞核后立既與40S核糖體亞基結合,并通過MP蛋白裝載到細胞骨架運輸線上.在到達指定位置(突出生長邊緣),然后在Src激酶作用下ZBP1與mRNA脫離,釋放的mRNA和40S亞基再與60S亞基結合起始翻譯.見:Nature438:512-515,2005

牛牛文庫文檔分享第78頁/共92頁mRNA的降解1)mRNA的降解是基因表達調控的重要內容之一,mRNA的降解涉及正常mRNA和異常mRNA。2)真核細胞中有一定比例的異常mRNA，它們具有前移的終止密碼，可產生殘缺蛋。如人類細胞平均約20%的mRNA編碼殘缺蛋白質.有的

mRNA具有無終止密碼的3’-非翻譯區,影響核糖體的利用效率.。3)細胞必需將不再需要的mRNA和異常的mRNA

及時清除，以保證細胞正常的功能。4)真核細胞有多種mRNA降解機制，針對不同的mRNA。

牛牛文庫文檔分享第79頁/共92頁細胞內異常mRNA的降解

牛牛文庫文檔分享第80頁/共92頁降解mRNA的類型從編碼功能可將mRNA劃分為正常mRNA和非正常mRNA:

正常mRNA:

具有正常編碼順序,但細胞內已經不再需要的mRNA.不同mRNA的半衰期有很大差別,從數分鐘到幾十分鐘.

非正常mRNA:1.無終止密碼mRNA;2.密碼子前移的mRNA,編碼殘缺蛋白質.非正常mRNA主要來源于:1)發生點突變的假基因;2)mRNA加工過程中發生差錯產生的mRNA,如缺少poly(A)的mRNA;3)可變剪接產生的非正常mRNA.

牛牛文庫文檔分享第81頁/共92頁mRNA降解的4條路線1)依賴于3’-poly(A)脫腺苷酸和5’-脫帽的5’→3’降解路線,真核生物正常mRNA和部分非真常mRNA的降解采取這一路線,是主要的mRNA降解路線.2)依賴于3’-poly(A)脫腺苷酸和3’→5’降解路線,

采用exosome降解mRNA.3)內切核酸酶降解路線.4)獨立于3’-poly(A)脫腺苷酸直接5’-脫帽的5’→3’降解路線,或稱質量監控路線.

牛牛文庫文檔分享第82頁/共92頁mRNA降解的四條路線見:

Annu.Rev.Biochem.73:861-890,2004.

牛牛文庫文檔分享第83頁/共92頁影響mRNA5’-脫帽的因素影響mRNA半衰期的順式因子位于mRNA的5’-UTR區、編碼區和3’-UTR區，這些成分依其功能可分為穩定成分和非穩定成分。

牛牛文庫文檔分享第84頁/共92頁MIE和PGK1的功能MIE：mRNA不穩定成分，順式作用1）酵母Mat1a（MatinghormoneA-factor2precursor，或Mat1a，結合激素A因子前體）mRNA是一種極不穩定的mRNA，在其編碼區有一段