第十四章转录后加工和调节
********真核生物mRNA前体加工
转录起始于第1个外显子(exon)的第一个核苷酸，转录开始不久转录产物的5´端就被加上7-甲基鸟苷酸帽子(Cap)。

转录终止于最后1个外显子3´端下游大约0.5～2.OKb范围内多个可能位点中的1个。

核酸内切酶在polyA位点切除多余序列，并在polyA聚合酶的作用下加上长100～250个A。

接着，通过RNA剪接(splicing)将内含子(intron)切除，并将外显子连接起来。

最后，将成熟的mRNA分子输送到细胞质中。

以上过程称为mRNA前体加工(pre-mRNA processing)。

当RNA聚合酶Ⅱ的转录产物刚合成大约30个核苷酸时，其5´端就加上了1个甲基化鸟苷酸(m7G)，甲基供体是S—腺苷蛋氨酸。

mRNA 5´端帽子结构的主要功能有；①在蛋白质合成起始中的重要作用类似于原核生物 mRNA的SD 序列，供核糖体小亚基(40S)识别与结合。

②保护合成中的转录产物免受核酸外切酶的降解。

③在成熟的
mRNA以外，动物所有的mRNA 3´端都有polyA尾。

这些A是初始转录产物经过核酸内切
mRNA的polyA尾上游10—35个核苷酸处都含有序列AAUAAA，在切割位点下游大约50个核苷酸以内还存在第二个加尾信号，其序列特征是富含G／U或U。

PolyA位点切割后，多聚腺苷酸化分为两个阶段进行。

前12个左右的A的多聚腺苷酸化的速度比较慢，而后面则很快，迅速加到200～250个A。

后者需要结合若干含有RNP motif的polyA结合蛋白Ⅱ(PABⅡ)。

------外显子—内含子交界处存在短共有序列 ,其中，出现机率为100％的只有pre-mRNA内含子5´端的GU和3´端的AG，这就是所谓剪接的GU—AG规则。

------ 六种富含U的snRNA大量存在于哺乳动物细胞核中，命名为U1～U6，它们参与RNA剪接。

这些snRNA和6～10种蛋白因子相结合，形成核内RNP小颗粒 (snRNP)。

--------反式剪接(trans—splicing)
产生于两个不同的RNA分子之间发生的剪接作用，这个过程叫作反式剪接。

高等真核生物的转录单位分为简单和复合两种类型。

简单转录单位只有1个polyA位点，其RNA剪
接方式也只有1种，只能产生mRNA 分子，这意味着1
复合转录单位的转录后加工，是高等真核生物基因转录后调节的1种重要途径。

(二)选择性剪接
高等真核生物复合转录单位的。

剪接过程中发生了外显子跳跃(exon skip)，使得某些外显子在成熟的mRNA分子中不复存在, 除了外显子跳跃以外，有的选择性剪接通过包含或排除终止密码子来控制功能蛋白的表达。

---------有的复合转录单位含有多个polyA位点，通过选择性调节初始转录产物3´端的切割位点，以改变表达产物C端的氨基酸顺序，产生长短不同的多肽链，这一过程叫作polyA位点选择(polyAsitechoice)，或选择性多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation)。

，核仁小RNA(snoRNA，即small nucleolar RNA)可能催化pre—rRNA的切割加工，snoRNA和蛋白因子结合形成snoRNP，再与pre—rRNA结合。

snoRNA的还可能在线粒体DNA复制时参与合成RNA引物，它的功能有助于协调细胞生长(或分裂)与线粒体复制的关系。

真核基因内含子主要分为四种类型：①核内含子②I类内含子(Group I)。

⑧Ⅱ类内含子(Group Ⅱ)。

④tRNA基因内含子。

I类内含子具有两个共同特点；①自我剪接能力(self-splicing)。

②特殊的二级结构，包括9个茎环。

rRNA前体分子中，但这种内含子不如I类内含子普遍。

------核酶(ribozyme)泛指具有催化功能的各种RNA分子。

Rnase P，它在tRNA前体加工中起重要作用。

像核酸内切酶一样。

拟病毒(virusoid)和类病毒(viroid)的RNA分子在局部形成特殊的锤头结构(hammer head)，具有自我切割能力(autocleavage)。

核糖体大亚基的rRNA具有肽酰转移酶的活性。

指导RNA(gRNA)在RNA编辑中也具有催化活性，并提供插入的核苷酸单位U。

--------- 所谓RNA编辑(editing)，是在RNA水平上改变遗传信息的加工过程，导致成熟的RNA (主要是mRNA)编码序列和它的转录模板DNA序列之间不相匹配。

RNA编辑加工的方式有碱基插入、缺失和取代等。

内含子序列参与哺乳动物RNA编辑过程，RNA编辑加工过程可能出现于RNA剪接加工之前。

锥虫线粒体的RNA编辑其主要形式是插入或缺失U，在锥虫线粒体基因组中散布着一些独立的转录单位，它们编码1种小分子指导RNA(guide RNA，即gRNA)。

----- gRNA的5´端和未经编辑的mRNA的一小段锚定序列(anchor)互补, gRNA的3´端则作为编辑加工的模板，决定插入或去除U的部位和数目。

gRNA序列和经过编辑的 RNA正好互补，
polyA尾的主要功能：①是成熟的mRNA的标志之一。

只有成熟的mRNA才能从核内输送到胞质。

②影响mRNA在核内及胞质中的稳定性。

③在消耗能量和前体进行翻译之前，polyA尾和5´端帽子结构是核糖体判断mRNA是否完整的识别信号。

某些mRNA(如逆转录病毒基因组)的特征性分子结构可能形成再编码信号(recoding signal)，使正常的翻译过程中止，并发生翻译移码(translationalframeshift)，导致1个mRNA分子合成一种以上的蛋白。

此外，终止密码子周围特异的核苷酸序列还可能造成终止密码子渗漏 (1eaky)，以至在多肽链末端插入若干额外的氨基酸。

再编码是转录后基因表达调控的一种方式。

除了翻译移码和天然校正(利用校正tRNA)以外，蛋白质合成支路也是再编码途径之一。

--------核糖体能够跳过一个终止密码子继续合成。

在多肽链合成过程中核糖体可以通过支路(非正常途径)移位，故称之为蛋白质合成支路或核糖体跳跃(ribosome jumping)或tRNA跳跃(hopping)。