关于RNA的加工形成mRNA的简单过程

标签:
教育rna转录 |
分类: 专业知识的充实 |
疑难问题:基因转录出的初始RNA,经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA,如何加工?
试题:基因转录出的初始RNA,经不同方式的剪切可被加工成翻译不同蛋白质的mRNA。某些剪切过程不需要蛋白质性质的酶参与。大多数真核细胞mRNA只在个体发育的某一阶段合成,不同的mRNA合成后以不同的速率被降解。下列判断错误的是( D )
A.某些初始RNA的剪切加工可由RNA催化完成
B.一个基因可能参与控制生物体的多种性状
C.mRNA的产生与降解与个体发育阶段有关
D.初始RNA的剪切、加工在核糖体内完成
分析:真核细胞的前体RNA需要加工,加工需要RNA酶催化,场所在细胞核。由于真核细胞基因有内含子,所以通过不同的拼接方式,可形成不同的信使RNA。
真核生物RNA前体一般无生物学特性,需要进行加工修饰,RNA加工修饰主要加工方式是切断和碱基修饰。
前体RNA加工成mRNA的过程图
1.加帽
此过程发生在细胞核内,即对前体mRNA进行加帽。在转录的早期或转录终止前已经形成。加工过程首先是在磷酸酶的作用下,将5'-端的磷酸基水解,然后再加上鸟苷三磷酸,形成GpppN的结构,最后以S-腺苷甲硫氨酸进行甲基化,形成帽子结构。帽子结构有多种,起识别和稳定作用。
这一过程也是细胞核内完成,首先由核酸外切酶(RNA酶)切去3'-端一些过剩的核苷酸,再由多聚腺苷酸聚合酶加尾,再加入polyA。尾与通过核膜有关,还可防止核酸外切酶降解。
真核生物中的结构基因基本上都是断裂基因。结构基因中能够指导多肽链合成的编码顺序被称为外显子,而不能指导多肽链合成的非编码顺序就被称为内含子。真核生物前体mRNA的剪接一般需snRNA(一种小核RNA,参与加工RNA),通过形成套索状结构而将内含子切除掉。
真核生物编码蛋白质的核基因的内含子属于第二类内含子,左端为GT,右端为AG。先在左端切开,产生的5’末端与3’端上游形成5’,2’-磷酸二酯键,构成套索结构。然后内含子右端切开,两个外显子连接起来。通过不同的拼接方式,可形成不同的信使RNA。
4.内部甲基化
由甲基化酶催化,对某些碱基进行甲基化处理。可能对前体的加工起识别作用。