问题 问答题

请说明三种最主要的真核生物核基因转录的前体mRNA的转录后修饰加工与涉及到的最主要酶类或作用因子。

答案

参考答案:真核基因转录的前体mRNA(hnRNA)的转录后修饰加工主要有以下形式:
1.5′帽子结构。在mRNA的5′端都具有一个称为“帽子”的特殊结构,这就是在5′端的鸟嘌呤的N-7位上被甲基化成7-甲基鸟苷(m7G)。不同的真核生物的mRNA具有不同的帽子,同一种真核生物也常具有不同的帽子。N7-甲基鸟嘌呤核苷酸部分称为帽子0,其符号为m2GpppX。单细胞的真核生物(如酵母)只具有帽子0。如果在原来转录物的第一个核苷酸的2′-O位上产生甲基化,则构成帽子1(包括帽子0部分),其符号为m2 GpppXm。这是除了单细胞真核生物外的其余真核生物的主要帽子形式。在高等真核生物中,如果第一个核苷酸是A的话,则在A的N-6位上还有一个甲基。在有些真核生物中,第二个核苷酸(可以为A、G、C、U中的任何一个)的2′-O位上还可以再产生甲基化,构成帽子2(包括帽子1部分),其符号为m7 GpppXmpYm。帽子2一般只占戴帽子mRNA的10%~15%以下。mRNA的5′帽子结构是由一系列的酶促反应生成的。在这些反应中,甲基供体都为S-腺苷甲硫氨酸(SAM),失去甲基后变为S-腺苷高半胱氨酸(SAH)。反应(2)中的RNA鸟苷酸基转移酶常被称为戴帽酶(capping enzyme)。
2.多聚(A)尾巴。大多数的真核mRNA都具有3′末端的多聚(A)尾巴。具有这种特征的mRNA表示为poly(A)+;不具这一特征的则写作poly(A)-。多聚(A)尾巴大约为200b。
多聚(A)尾巴不是由DNA编码的,而是在一个300kDa的RNA末端腺苷酸转移酶催化之下,以ATP为前体,一个一个地聚合到mRNA的3末端。其反应如下:
多聚核糖核苷酸

多聚核糖核苷酸(A)n+nppi。
催化这一反应的RNA末端腺苷酸转移酶通常又称为poly(A)聚合酶。其催化的反应是:将ATP中的AMP残基通过3′-5′磷酸二酯键连接到多聚核糖核苷酸的3′末端。
3.mRNA前体内含子的剪接反应。转录初始产物hnRNA中,RNA聚合酶Ⅱ把基因的内含子和外显子一起转录成RNA序列,在细胞核内hnRNA被剪接成成熟的mRNA。hnRNA的剪接必须在特定位点上进行。剪接点有一定的结构特征,并且要有一套机构保证识别出内含子一外显子连接处的碱基序列。除去内含子的过程称为RNA剪接,需要一组剪接加工因子组成的剪接体进行反应。
hnRNA的3′和5′剪接点具有保守的结构序列,在总结了数以百计真核基因初始转录产物的剪接点序列后,发现内含子总是有↓GU……AU↓共同序列,这种保守序列提供了正确剪接的信号。
无论哺乳动物或酵母mRNA的剪接只有在形成剪接体后才能进行。剪接体包括mRNA前体在内的多组分复合物,由细胞核小分子RNA(snRNA)和蛋白因子组成。剪接体的亚单位是细胞核小分子核糖核蛋白颗粒(snRNA)。每种snRNP含有一种或二种snRNA和数种蛋白因子。

单项选择题
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