主题
RNA的生物合成(转录)
转录:以DNA为模板,在RNA聚合酶作用下合成RNA的过程。
概述
- 模板:DNA的模板链(反义链),编码链(有义链)与RNA序列一致(T→U)
- RNA聚合酶(原核):单一酶(核心酶+σ因子→全酶)
- RNA聚合酶(真核):三种——RNA pol I(45S rRNA)、RNA pol II(mRNA+snRNA)、RNA pol III(tRNA+5S rRNA)
原核生物转录
- 起始:σ因子识别启动子→闭合转录复合体→开放转录复合体→合成第一个磷酸二酯键→σ因子解离
- 延伸:核心酶沿模板3'→5'移动,RNA链5'→3'延伸
- 终止:
- 不依赖ρ因子(内部终止):RNA转录产物形成发夹结构+polyU→终止
- 依赖ρ因子:ρ因子识别终止序列,解旋RNA-DNA杂交体
真核生物mRNA的转录、加工和降解
加工修饰
真核mRNA初级转录产物(hnRNA)→ 成熟mRNA:
| 加工方式 | 特点 |
|---|---|
| 5'端加帽 | m⁷GpppN(7-甲基鸟苷三磷酸),保护5'端、识别核糖体 |
| 3'端加尾 | PolyA尾(~200nt),保护3'端、增加稳定性 |
| 剪接 | 切除内含子→连接外显子。剪接体(snRNP)催化 |
可变剪接:同一pre-mRNA不同剪接方式→多种成熟mRNA→蛋白质多样性
断裂基因
- 外显子(exon):编码区,保留在成熟mRNA中
- 内含子(intron):非编码区,转录后切除
真核生物非编码RNA的生物合成
- rRNA:RNA pol I转录45S→加工为18S、5.8S、28S rRNA。RNA pol III转录5S rRNA
- tRNA:RNA pol III转录→加工(切除5'端、3'端加CCA、某些碱基修饰)
- miRNA:RNA pol II转录pri-miRNA→Drosha/Dicer剪切→成熟miRNA→RISC→靶mRNA降解/翻译抑制