真核生物转录生成的是单顺反子mRNA,其前体是非均一RNA(hnRNA)。hnRNA加工过程包括:
1.剪接 真核生物的基因是一种断裂基因,即其结构基因由若干编码序列和非编码序相间排列而成,其中为蛋白质编码的可转录序列称为外显子,不为蛋白质编码的可转录序列为内含子。转录合成的hnRNA需经过剪接、切掉内含子部分,然后再将外显子部分拼接起来。该过程有多种酶活性物质(包括snRNA)参与。
2.5’末端加“帽” 真核细胞成熟mRNA的5’末端均有一个特殊的结构,即m7GpppmNp,称为“帽”。帽的生成是在细胞核内进行的,但胞浆中也有酶体系,动物病毒mRNA加帽过程就是在宿主细胞的胞浆内进行的。
3.3’末端加“尾” mRNA前体分子的3’末端有—段保守序列,由特异的核酸内切酶切去多余的核苷酸,然后在多聚A聚合酶的催化下,由ATP聚合生成多聚A尾。该反应在核内发生,在胞浆中也可继续进行。
4,碱基修饰 mRNA分子中有少量稀有碱基(如甲基化碱基)是在转录后经化学修饰 (如甲基化)而形成的。
(二)tRNA前体的加工 tRNA前体分子加工时,也需切去部分核苷酸链。有些tRNA的基因分布在rRNA基因内,这样,在RNA的初级转录本中即包含了几个成熟的rRNA分子、也有1~2个tRNA分子(见rRNA加工),在加工过程中通过核酸酶的水解作用将它们分开。在tRNA前体加工过程也有碱基的化学修饰。例如,某些碱基的甲基化、U加氢还原为DHU等。tRNA分子氨基酸臂3’端的CCA—OH末端也是在转录加工时加入的。
(三)rRNA前体的加工 在染色体DNA中rRNA基因是多拷贝的,这些rRNA基因纵向串联、重复排列。在这些重复单位之间有tRNA编码区、也有不为任何分子编码的间隔区。例如,E.coli的核蛋白体中有16S、23S和5S三种rRNA,在16S和23S rRNA编码基因之间就含有1或2个tRNA基因;在5SrRNA的3’侧也发现有tRNA的基因。这样,在30 SrRNA初级转录本经RNaseⅢ催化切开产生中间前体,中间前体再经核酸酶水解,切去非编码序列,产生成熟的16S、23S和5S rRNA,还有成熟的tRNA分子。
在E.coli的rRNA加工过程中,16S rRNA的特异碱基发生甲基化修饰,产生稀有碱基。真核生物的核糖体中有18S、5.8S、28S和5S rRNA。5S rRNA自己独立成体系,其成熟过程加工甚少,不进行剪切和修饰。45S rRNA前体中包括有18S、58S及28S rRNA,在加工过程中分子广泛地(主要是在28S和18S rRNA)进行甲基化修饰。甲基化反应多发生在核糖上,较少发生在碱基。45S rRNA还需在核酸酶作用下经历几次剪切产生成熟的几种rRNA分子。
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