DNA复制与RNA转录小结.doc

一DNA复制1.DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给子代；通过转录和翻译，将遗传信息传递给蛋白质分子，从而决定生物的表现型。DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则。 l在RNA病毒中，其遗传信息贮存在RNA分子中。因此，在这些生物体中，遗传信息的流向是RNA通过复制，将遗传信息由亲代传递给子代，通过反转录将遗传信息传递给DNA，再由DNA通过转录和翻译传递给蛋白质，这种遗传信息的流向就称为反中心法则。 DNA dependent DNA polymeraseDDDP DNA dependent RNA polymeraseDDRP RNA dependent RNA polymeraseRDRP RNA dependent DNA polymeraseRDDPDNA复制的复杂性： DNA复杂的高级结构如何解开成单链； 单链内部碱基配对如何解决； 酶学； 错误如何避免。 2. DNA复制的特点 2.1半保留复制 DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制(semi-conservative replication)。DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的实验所证明。该实验首先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养约十五代，使其DNA中的碱基氮均转变为15N。将大肠杆菌移至只含14N的培养基中同步培养一代、二代、三代。分别提取DNA，作密度梯度离心，可得到下列结果：2.2 有一定的复制起始点 DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点。 每个DNA复制的独立单元被称为复制子（replicon），主要包括复制起始位点（Origine of replication）和终止位点（terminus）。原核生物的整个染色体上一般只有一个复制起始位点。真核生物有多个。 2.3 需要引物 参与DNA复制的DNA聚合酶，必须以一段具有3端自由羟基（3-OH）的RNA作为引物(primer) ，才能开始聚合子代DNA链。 RNA引物的大小，在原核生物中通常为50100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。RNA引物的碱基顺序，与其模板DNA的碱基顺序相配对。 2.4 双向复制 DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。但在低等生物中，也可进行单向复制（如滚环复制）。由于DNA聚合酶只能以53方向聚合子代DNA链，即模板DNA链的方向必须为35。因此，分别以两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式是不同的。以35方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的，其子代链的聚合方向为53，这一条链被称为前导链(leading strand)。而以53方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时则是不连续的，其链的聚合方向也是53，这条链被称为滞后链(lagging strand)。2.5不连续性 由于亲代DNA双链在复制时是逐步解开的，因此，随从链的合成也是一段一段的。DNA在复制时，由滞后链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段(Okazaki fragment)。 冈崎片段的大小，在原核生物中约为10002000个核苷酸，而在真核生物中约为100个核苷酸。 2.6 DNA复制的保真性 为了保证遗传的稳定，DNA的复制必须具有高保真性。DNA复制时的保真性主要与下列因素有关： 遵守严格的碱基配对规律； DNA聚合酶在复制时对碱基的正确选择； 对复制过程中出现的错误及时进行校正。 小结： DNA复制的特点 半保留 起始点 引物 方向性 不连续 高度精确性3. DNA复制的条件3.1 底物 以四种脱氧核糖核酸(deoxynucleotide triphosphate)为底物，即dATP，dGTP，dCTP，dTTP。(dNMP)n+dNTP (dNMP)n+1+PPi 3.2 模板(template) DNA复制是模板依赖性的，必须要以亲代DNA链作为模板。亲代DNA的两股链解开后，可分别作为模板进行复制。3.3 引发体和RNA引物 引发体(primosome)由引发前体与引发酶（primase）组装而成。 引发前体是由若干蛋白因子聚合而成的复合体。在原核生物中，引发前体至少由六种蛋白因子构成。蛋白i、蛋白n、蛋白n”、蛋白dnaC与引物预合成有关，蛋白n与蛋白dnaB与识别复制起始点有关，并具有ATPase活性。 引发酶本质上是一种依赖DNA的RNA聚合酶（DDRP），该酶以DNA为模板，聚合一段RNA短链引物(primer)，以提供自由的3-OH，使子代DNA链能够开始聚合。3.4 DNA聚合酶 (DDDP)DNA聚合酶的种类和生理功能 在原核生物中，目前发现的DNA聚合酶有三种，分别命名为DNA聚合酶（pol ），DNA聚合酶（pol ），DNA聚合酶（pol ），这三种酶都属于具有多种酶活性的多功能酶。参与DNA复制的主要是pol 和pol 。pol 为单一肽链的大分子蛋白质,可被特异的蛋白酶水解为两个片段，其中的大片段称为Klenow fragment，具有53聚合酶活性和35外切酶的活性。pol 由十种亚基组成，其中亚基具有53聚合DNA的酶活性，因而具有复制DNA的功能；而亚基具有35外切酶的活性，因而与DNA复制的校正功能有关。原核生物中的三种DNA聚合酶在真核生物中，目前发现的DNA聚合酶有五种，分别命名为DNA聚合酶（pol ），DNA聚合酶（pol ），DNA聚合酶（pol ），DNA聚合酶（pol ），DNA聚合酶（pol ）。 其中，参与染色体DNA复制的是pol （延长滞后链）和pol （延长先导链），参与线粒体DNA复制的是pol ，pol与DNA损伤修复、校读和填补缺口有关，pol 只在其他聚合酶无活性时才发挥作用。3.5 DNA连接酶 DNA连接酶(DNA ligase)可催化两段DN*段之间磷酸二酯键的形成，而使两段DNA连接起来。DNA连接酶催化的条件是： 需一段DN*段具有3-OH，而另一段DN*段具有5-Pi基； 未封闭的缺口位于双链DNA中，即其中有一条链是完整的； 需要消耗能量，在原核生物中由NAD+供能，在真核生物中由ATP供能。3.6 单链DNA结合蛋白 单链DNA结合蛋白（single strand binding protein, SSB）又称螺旋反稳蛋白（HDP）。这是一些能够与单链DNA结合的蛋白质因子。其作用为： 使解开双螺旋后的DNA单链能够稳定存在，即稳定单链DNA，便于以其为模板复制子代DNA； 保护单链DNA，避免核酸酶的降解。3.7 解螺旋酶 解螺旋酶(unwinding enzyme) ，又称解链酶或rep蛋白，是用于解开DNA双链的酶蛋白，每解开一对碱基，需消耗两分子ATP。目前发现存在至少存在两种解螺旋酶。大肠杆菌拓朴异构酶的结构 3.8 拓扑异构酶(topoisomerase) 拓扑异构酶可使DNA双链中的一条链切断，松开双螺旋后再将DNA链连接起来，从而避免出现链的缠绕。拓扑异构酶可切断DNA双链，使DNA的超螺旋松解后，再将其连接起来。4. DNA生物合成过程4.1复制的起始 DNA复制的起始阶段，由下列两步构成。 4.1.1 预引发： 解旋解链，形成复制叉： 由拓扑异构酶和解链酶作用，使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开，碱基间氢键断裂，形成两条单链DNA。单链DNA结合蛋白（SSB）结合在两条单链DNA上，形成复制叉。 DNA复制时，局部双螺旋解开形成两条单链，这种叉状结构称为复制叉。 引发体组装： 由蛋白因子（如dnaB等）识别复制起始点，并与其他蛋白因子以及引发酶一起组装形成引发体。4.1.2 引发 在引发酶的催化下，以DNA为模板，合成一段短的RN*段，从而获得3端自由羟基（3-OH）。4.2 复制的延长 4.2.1 聚合子代DNA： 由DNA聚合酶催化，以35方向的亲代DNA链为模板，从53方向聚合子代DNA链。在原核生物中，参与DNA复制延长的是DNA聚合酶；而在真核生物中，是DNA聚合酶(延长滞后链)和（延长先导链）。4.2.2 引发体移动： 引发体向前移动，解开新的局部双螺旋，形成新的复制叉，随从链重新合成RNA引物，继续进行链的延长。 4.3 复制的终止 4.3.1 去除引物，填补缺口： 在原核生物中，由DNA聚合酶来水解去除RNA引物，并由该酶催化延长引物缺口处的DNA，直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。而在真核生物中，RNA引物的去除，由一种特殊的核酸酶来水解，而冈崎片段仍由DNA聚合酶来延长。4.3.2 连接冈崎片段： 在DNA连接酶的催化下，形成最后一个磷酸酯键，将冈崎片段连接起来，形成完整的DNA长链。 4.3.3 真核生物端粒的形成： 端粒（telomere）是指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构部分，通常膨大成粒状。其共同的结构特征是由一些富含G、C的短重复序列构成，可重复数十次至数百次。线性DNA在复制完成后，其末端由于引物RNA的水解而可能出现缩短。故需要在端粒酶（telomerase）的催化下，进行延长反应。 端粒酶是一种RNA-蛋白质复合体，它可以其RNA为模板，通过逆转录过程对末端DNA链进行延长。整个DNA复制过程中，只有复制起始受细胞周期的严格调控。 DNA甲基化与DNA复制起始密切相关。OriC中有11个GATC回文结构（一般说来，256bp才应有一个GATC重复）。DNA子链被合成后，母链立即被甲基化（称为hemimethylated）。此时，oriC与细胞原生质膜相结合。只有当oriC被从膜上释放出来，子链被Dam甲基化后，才能有效地与DnaA蛋白结合，起始新一轮的DNA复制。复制起始可能还受ATP水解过程调控，因为DnaA只有与ATP相结合时才能与oriC区DNA相结合。Once in each cell cycle 原核生物核真核生物DNA复制的异同： 不同点： 复制起点数目 复制叉数目 调节方式5. DNA的损伤与修复 5.1DNA的损伤（突变） 由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变称为DNA的损伤，也称为突变（mutation）。 常见的DNA的损伤包括碱基脱落、碱基修饰、交联，链的断裂，重组等。5.1.1 引起突变的因素： A自发因素： (1)自发脱碱基：由于N-糖苷键的自发断裂，引起嘌呤或嘧啶碱基的脱落。每日可达近万个核苷酸残基。 (2)自发脱氨基：胞嘧啶自发脱氨基可生成尿嘧啶，腺嘌呤自发脱氨基可生成次黄嘌呤。每日可达几十到几百个核苷酸残基。 (3)复制错配：由于复制时碱基配对错误引起的损伤，发生频率较低。B物理因素： 由紫外线、电离辐射、X射线等引起的DNA损伤。其中，X射线和电离辐射常常引起DNA链的断裂，而紫外线常常引起嘧啶二聚体的形成，如TT，TC，CC等二聚体。这些嘧啶二聚体由于形成了共价键连接的环丁烷结构，因而会引起复制障碍。 C化学因素： (1)脱氨剂：如亚硝酸与亚硝酸盐，可加速C脱氨基生成U，A脱氨基生成I。(2)烷基化剂：这是一类带有活性烷基的化合物，可提供甲基或其他烷基，引起碱基或磷酸基的烷基化，甚至可引起邻近碱基的交联。(3)DNA加合剂：如苯并芘，在体内代谢后生成四羟苯并芘，与嘌呤共价结合引起损伤。(4)碱基类似物：如5-FU，6-MP等，可掺入到DNA分子中引起损伤或突变。(5)断链剂：如过氧化物，含巯基化合物等，可引起DNA链的断裂。 5.1.3 DNA突变的效应： 同义突变：基因突变导致mRNA暗码子第三位碱基的改变但不引起暗码子意义的改变，其翻译产物中的氨基酸残基顺序不变，但有时可引起翻译效率降低。 误义突变：基因突变导致mRNA暗码子碱基被置换，其意义发生改变，翻译产物中的氨基酸残基顺序发生改变。 无义突变：基因突变导致mRNA暗码子碱基被置换而改变成终止暗码子，引起多肽链合成的终止。 移码突变：基因突变导致mRNA暗码子碱基被置换，引起突变点之后的氨基酸残基顺序全部发生改变。 5.2 DNA损伤的修复 DNA损伤的修复方式可分为直接修复和取代修复两大类。5.2.1 直接修复： 光复活（light repairing）： 这是一种广泛存在的修复作用。光复活能够修复任何嘧啶二聚体的损伤。其修复过程为：光复活酶（photo-lyase)识别嘧啶二聚体并与之结合形成复合物在300600nm可见光照射下，酶获得能量，将嘧啶二聚体的丁酰环打开，使之完全修复光复活酶从DNA上解离。 转甲基作用： 在转甲基酶的催化下，将DNA上的被修饰的甲基去除。此时，转甲基酶自身被甲基化而失活。 直接连接： DNA断裂形成的缺口，可以在DNA连接酶的催化下，直接进行连接而封闭缺口。 5.2.2 取代修复： 切除修复(excision repairing)： 这也是一种广泛存在的修复机制，可适用于多种DNA损伤的修复。该修复机制可以分别由两种不同的酶来发动，一种是核酸内切酶，另一种是DNA糖苷酶。 重组修复(recombination repairing)： 这是DNA的复制过程中所采用的一种有差错的修复方式。 SOS修复：这是一种在DNA分子受到较大范围损伤并且使复制受到抑制时出现的修复机制，以SOS借喻细胞处于危急状态。DNA分子受到长片段高密度损伤，使DNA复制过程在损伤部位受到抑制。损伤诱导一种特异性较低的新的DNA聚合酶，以及重组酶等的产生。由这些特异性较低的酶继续催化损伤部位DNA的复制，复制完成后，保留许多错误的碱基，从而造成突变。 二RNA的生物合成 1.RNA转录合成的特点 2.RNA转录合成的条件 3.RNA转录合成的基本过程 4.真核生物RNA转录后的加工修饰 5.RNA的剪接 6.逆转录 在RNA聚合酶的催化下，以一段DNA链为模板合成RNA，从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录。 RNA的种类mRNA:编码一个或多个蛋白质序列tRNA:把mRNA上的遗传信息变为多肽中的氨基酸信息 rRNA:是合成蛋白质的工厂核糖体中的主要成份n从DNA合成反应的化学本质、极性和模板的使用这三方面来说，转录与复制是相同的。但是，也存在三个主要不同点： 转录中不需要RNA引物； 转录反应一般只用一小段DNA做模板； 在转录区，一般都只有一条DNA链可以作为模板。 n 1.1 转录的不对称性 转录(transcription)的不对称性就是指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录，从而将遗传信息由DNA传递给RNA。1 RNA转录合成的特点有意义链 反意义链 5 5 3 3 5 对于不同的基因来说，其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。能够转录RNA的那条DNA链称为反意义链(模板链），而与之互补的另一条DNA链称为意义链（编码链）。DNA RNA CCCCCCCCCCCC GGGGGGGGGGG GGGGGGGGGGG1.2 转录的连续性 RNA转录合成时，以DNA作为模板，在RNA聚合酶的催化下，连续合成一段RNA链，各条RNA链之间无需再进行连接。 合成的RNA中，如只含一个基因的遗传信息，称为单顺反子；如含有几个基因的遗传信息，则称为多顺反子.1.3 转录的单向性 RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚合，所依赖的模板DNA链的方向为35，而RNA链的合成方向为53。1.4 有特定的起始和终止位点 RNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段作为模板，故存在特定的起始位点和特定的终止位点，特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位，通常由转录区和有关的调节顺序构成。2 RNA转录合成的条件 2.1 底物 四种核糖核苷酸，即ATP，GTP，CTP，UTP。2.2 模板 以一段单链DNA作为模板。2.3 RNA聚合酶（DDRP） 这是一种不同于引发酶的依赖DNA的RNA聚合酶。该酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下，不需要引物，即可从53聚合RNA。 原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成，即2 。 亚基与转录起始点的识别有关，而在转录合成开始后被释放，余下的部分（2 ）被称为核心酶，与RNA链的聚合有关。 大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图真核生物中的RNA聚合酶可按其对-鹅膏蕈碱敏感性而分为三种，它们均由1012个大小不同的亚基所组成，结构非常复杂，其功能也不同。2.4 终止因子 蛋白：这是一种六聚体的蛋白质，亚基的分子量为50kd。该蛋白因子能识别终止信号，并能与RNA紧密结合，导致RNA的释放。 nusA蛋白：为一分子量69kd的酸性蛋白，它能与RNA及RNA聚合酶相结合，在终止部位使两者被释放。2.5 激活因子 目前已知激活因子为降解产物基因激活蛋白（CAP），又称为cAMP受体蛋白（CRP）。是一种二聚体蛋白质，亚基分子量为23kd。该蛋白与cAMP结合后，刺激RNA聚合酶与起始部位结合，从而起始转录过程。 3 RNA转录合成的基本过程3.1 识别 原核生物RNA聚合酶中的因子识别转录起始点，并促使核心酶结合形成全酶复合物。 被辨认的区段就是位于转录起始点-35区的TTGACA序列（ Sextama盒）。 酶与该区结合后，即滑动至-10区的TATAAT序列（Pribnow盒） ，并启动转录。*启动子： 位于基因上游，与RNA聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些DNA顺序称为启动子（promoter)。原核生物的启动子 mRNA转录起始点以上序列都为启动子，长度一般为20200bp。 以E.coli乳糖操纵子85bp长的启动子为例介绍，整个启动子分为上游的CAP-cAMP结合位点和下游的RNA聚合酶进入位点两部分，前者包括位点I和II，后者分为识别位点和结合位点。 Pribnow框，-10序列，RNA酶的结合位点，序列为T80A95T45A60A50T96; Sextama框，-35序列，RNA酶的识别位点，序列为T82T84G78A65C54A45; CAP位点 CAP,cyclic AMP receptor protein,环腺苷酸受体蛋白，只有在cAMP与此受体结合成的复合物结合到CAP位点后，RNA聚合酶才能与启动子结合。乳糖操纵子启动子上有两个CAP位点，位点I（-70-50）和位点II（-50 -40）,其中前者包含一反向重复序列，具有较强的结合活性，后者在位点I结合有cAMP- CAP复合物时，具有协同效应，结合活性也大大提高。 位点II与复合物结合后，RNA聚合酶很快识别-35区，引导转录启动。真核生物的启动子 三种真核生物的RNA聚合酶，各有其特异的启动子。 RNA pol RNA聚合酶I是转录rRNA的，其启动子可分两部分： -40+5称近启动子，其功能为决定转录起始的准确位置。-165-40称为远启动子，其功能为影响转录的频率，每种生物都有特定的转录因子与RNA聚合酶I结合，从而促进酶与启动于结合形成转录起始复合物因此，RNA聚合酶I具有明显的种族特异性。启动子均位于不转录的间隔区(nontranscribed spacer，NTS)。应该指出，不转录间隔区目前发现大部分是转录的，故系误称，但已沿用。 RNA pol 内部启动子RNA聚合酶的启动子在转录起始位点的下游，是在研究非爪蟾5s RNA基因时发现的，故又称内部启动子。非洲爪熊5s RNA基因的启动子在转录起始点50 bp之后。在研究中发现，缺失+50以前的序列和缺失+83以后的序列都能正常转录，而唯独+50+83这段序列不可以少。把这段序列插入任何DNA中，RNA聚合酶都能识别并起始转录，转录起始点在其上游方向50bp左右一个嘌呤碱基。这段序列就是5SRNA的内部启动子。 除了5S RNA基因外，RNA聚合酶也能转录tRNA基因，部分snRNA基因和腺病毒的v4基因。这些基因也是内部启动子，但这些基因与5S RNA启动子不同，是由两个不连续的区域组成的，靠近5方向的称为A区，靠近3 方向的称为B区。 RNA pol真核生物RNA聚合酶1的启动于是多部位结构，主要有四个部位，其中前三个部位是大多数启动子都具备的。 第一个部位为帽子位点，即转录起始位点。其碱基大多为A(指非模板链)，两侧各有若干个嘧啶核苷酸。第二个部位为TATA框(Hogness box)。其共有序列为：T82A97T93A85A63/T37A83A50/T37，基本上由AT碱基对所组成，只有很少启动子中有GC碱基对的存在。第三个部位为CAAT框。其共有序列为GGC/TAATCT，一般位于-75附近。虽然此序列名为CAAT框，但其中头两个G的重要性并不亚于AAT部分。第四个部位是增强子(enhancer)，又称远上游序列(far upstream sequence)。一般都在一100以上。以SV40的两个正向重复的72bp序列增强子为例，其作用主要是，对依赖于TA丁A框的转录和不依赖TATA框的转录都有增强效应，但对前者增强效应高；距离效应，离72bp的重复序列近的容易起始转录；极性效应，转录方向离开72bp重复序列的起始序列优先转录，而朝向72bp重复序列的则效率差；细胞类型的选择，不同细胞类型增强作用不一样。 沉默子：性质与增强子类似，作用相反的一段序列。 真核生物的转录起始较为复杂。目前已知RNA聚合酶至少有六种不同的蛋白因子参与转录复合体的形成。这些蛋白因子被称为转录因子（trans-criptional factor, TF)。包括 TFA，TFB，TFD，TFE，TFF，TF-I。 TBP, TATA-binding protein TAFs, TBP-associated factors真核生物RNA聚合酶转录因子及其功能 转录因子 功 能 TFA 稳定TFD结合 TFB 促进pol 结合 TFD 辨认TATA盒 TFE ATPase TFF 解旋酶3.2 起始 RNA聚合酶全酶促使局部双链解开，并催化ATP或GTP与另外一个三磷酸核苷聚合，形成第一个3,5-磷酸二酯键。3.3 延长 因子从全酶上脱离，余下的核心酶继续沿DNA链移动，按照碱基互补原则，不断聚合RNA。3.4 终止 一旦RNA聚合酶启动了基因转录，它就会沿着模板53方向不停地移动，合成RNA链，直到遇到终止信号时才释放新生的RNA链，并与模板DNA脱离。RNA转录合成的终止机制有两种： 动终止：模板DNA链在接近转录终止点处存在相连的富含GC和AT的区域，使RNA转录产物形成寡聚U及发夹形的二级结构，引起RNA聚合酶变构及移动停止，导致RNA转录的终止。 依赖辅助因子的终止：由终止因子(因子)识别特异的终止信号，并促使RNA的释放。不依赖于因子的终止n若终止点上游存在一个富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构；在终止点前面有一段由4-8个A组成的序列，导致转录产物的3端为寡聚U。这两种结构特征的存在同样决定了转录的终止。 在新生RNA中出现发卡式结构会导致RNA聚合酶的暂停，破坏RNA-DNA杂合链5端的正常结构。寡聚U的存在使杂合链的3端部分出现不稳定的rUdA区域。 依赖于因子的终止n因子是一个相对分子质量为2.0105的六聚体蛋白，它能水解各种核苷三磷酸，实际上是一种NTP酶。由于催化了NTP的水解，因子能促使新生的RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。 有人认为，在RNA合成起始以后，因子即附着在新生的RNA链上，靠ATP水解产生的能量，沿着53方向朝RNA聚合酶移动，到达RNA的3-OH端后取代了暂停在终止位点上的RNA聚合酶，并从模板和酶上释放RNA，完成转录过程。终止过程需要消耗能量，所以，因子具有终止转录和核苷三磷酸酶两种功能。 n 4真核生物RNA转录后的加工修饰 tRNA及rRNA分子由某些新生RNA链的裂解及化学修饰形成； 在有些RNA链末端加上核苷酸：例如在tRNA的末端加上CCA; 碱基和核糖的修饰：甲基化， tRNA分子中稀有碱基的酶促修饰。4.1 原核生物RNA转录后加工RNA在转录完成后，继续形成具有功能的活性RNA分子。在原核细胞中，加工方式可以分为以下3种类型： 4.2 mRNA的转录后加工 加帽(adding cap)： 即在mRNA的5-端加上m7GTP的结构。此过程发生在细胞核内，即HnRNA可进行加帽。 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，再对G进行甲基化。参与酶类:RNA三磷酸酯酶、RNA鸟苷酸基转移酶、甲基转移酶帽子的种类：三种（甲基化的不同） 功能： 核糖体对mRNA的识别提供了信号，CBP帽子结合蛋白在翻译中有重要作用； 增加mRNA 的稳定性，免受5外切核酸酶的攻击； 加尾(adding tail)： 这一过程也是细胞核内完成，首先由核酸外切酶切去3-端一些过剩的核苷酸，然后由RNA末端腺苷酸转移酶（poly（A）聚合酶）催化再加入polyA。其中核酸外切酶具有极强的特异性，能专一性识别特定序列。polyA结构与mRNA的半寿期有关。剪接（splicing)： 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(exon)，而不能指导多肽链合成的非编码顺序就被称为内含子(intron)。一个基因的外显子和内含子都转录在一条原初转录物RNA分子中，切除内含子，连接外显子成为成熟RNA分子的过程即为剪接(splicing)。 内部甲基化： 由甲基化酶催化，对某些碱基进行甲基化处理。4.3 rRNA的转录后加工 真核生物有4种rRNA，即5.8S rRNA，18S rRNA，28S rRNA和5S rRNA。前三者的基因组成一个转录元，产生45S的前体RNA。由于真核生物rRNA的加工过程比较缓侵，其中间产物可以分离出来，因此，真核生物rRNA的加工过程比较清楚。哺乳动物45S RNA的加工有几种不同方式。例如，人类45S RNA与小鼠的45S RNA加工方式就不相同，其具体方式如下图： 关于5S rRNA，与tRNA一起由RNA聚合酶III转录。5srRNA的基因含120bp，处在另一个转录单位中，这个单位含有120bp的转录区和600bp的非转录片段。4.4 tRNA的转录后加工 第一、切除tRNA前体两端多余序列。tRNA前体5端较成熟RNA通常多几个到10个核苷酸，去除这些核苷酸是由高度专一的RNase P(即tRNA 5 端成熟酶)催化的。tRNA 3端的切除由两个酶催化，即tRNA3端成熟核酸内切酶和核酸外切酶； 第二、末端的添加，即在3添加CCA序列，此一步骤由tRNA核苷酰转移酶催化； 第三、修饰，tRNA修饰碱基很多，主要为甲基化修饰占被修饰碱基的一半以上，其它如稀有碱基的置换。 5. RNA剪接上世纪80年代最有生气的研究课题之一 在研究酵母线粒体基因内含子剪接时发现，内含子具有四个10-12保守碱基组成的特殊二级结构（称为中部核心结构，CCS），后来又发现有些酵母线粒体基因的内