分子生物学4CH4.GeneTranscriptionand省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT

CH4.GeneTranscriptionandPosttranscriptionalprocesses1/142

GENETICINFORMATION

1.REPLICATION (DNASYNTHESIS)2.TRANSCRIPTION (RNASYNTHESIS)3.TRANSLATION (PROTEINSYNTHESIS)DNARNAPROTEIN2/142RNApolynucleotidechain2’-OHmakes3’,5’phosphodiesterbondunstableDNApolynucleotidechain3/142基因转录特点：1.基因转录是基因表示第一步，也是基因表示调控中最主要步骤；2.部分遗传信息传递，只有部分作为模板，基因转录有时间和空间差异；3.转录中存在链选择、起点和终点选择。4/1424.基因转录只利用DNA双链中一条链作为模板，而另一条链不参加合成过程。模板链为无意义链，互补链为有意义链（编码链）。有意义链无意义链只针对已确定某一基因而言5/142原核生物基因转录1.转录调控因子基因转录控制关键——起始控制控制转录起始原因：起始调控序列（顺式调控元件）——开启子转录因子（反式调控元件）——RNA聚合酶6/142顺式调控元件cisactingelements位于基因周围能与特异转录因子结合而影响转录DNA序列，包含开启子、增强子等反式调控元件transactingfactors与DNA上特异序列结合蛋白因子，对转录起调控作用。如ＲＮＡ聚合酶7/142RNA聚合酶E.coli中由一个RNA聚合酶催化全部RNA合成（mRNA、tRNA、rRNA和其它小分子RNA）E.coliRNA聚合酶全酶由关键酶(

2、、’、亚基)和亚基组成；关键酶功效：转录合成RNA，与DNA结合（非特异性、松弛），在帮助下识别起始序列。

8/142E.coli聚合酶亚基9/142ProkaryoticRNApolymerasestructureRNApolymeraseofE.coliisamultisubunitproteinSubunit

Number

Role

a 2 uncertainb 1 formsphosphodiesterbondsb’ 1 bindsDNAtemplate

s 1 recognizespromoterand facilitatesinitiationa2bb’sa2bb’+sholoenzymecorepolymerasesigmafactor10/14211/142亚基—催化磷酸二酯键合成

利福平rifampicin和利福酶素rifamycin能结合在亚基上抑制RNA链合成起始而不抑制链延长，阻止第一个磷酸二酯键合成。链酶溶菌素，结合在亚基上，抑制链延伸。’亚基——碱性极强，与DNA模板结合亚基；12/142RNA转录抑制剂13/142亚基——二聚体，可能与开启子识别相关；亚基——不能独立存在，本身无催化活性，当与关键酶结合，引发a2bb’构象改变，改变关键酶与DNA结合亲合性和特异性。（一旦起始识别后，

因子脱落，关键酶才能延伸）E.coli中有各种不一样亚基；亚基在决定RNA聚合酶起始转录中起关键作用

14/14215/142由含

70RNA多聚酶全酶识别经典大肠杆菌开启子16/142

另外，RNA聚合酶可能还有解旋酶和重新螺旋化及校正功效。——全功效酶（识别、解旋、螺旋、聚合延伸、校正等功效）17/1422.转录调控序列开启子promoter操纵基因operator开启子：RNA聚合酶全酶以很高亲合性结合在基因调控区特定位点。原核生物开启子序列-10区和-35区——必需序列18/142开启子结构19/142Promoterstructureinprokaryotes5’PuPuPuPuPuPuPuPuAUGPromoter+1+20-7-12-31-365’mRNAmRNATTGACAAACTGT-30regionTATAATATATTA-10region84795345%82TTG64ACA79T44T96%T95A59A51Aconsensussequences-30-10transcriptionstartsitePribnowbox+1[]20/142-10区：在-6~-13bp之间，共同序列为TATAAT，又称pribnow框，酶在此处与DNA结合成稳定复合物，在转录方向上解开双链形成开放型起始结构。-35区：共同序列为TTGACA，是RNA聚合酶起始识别区，这一识别过程与因子有关。

21/142-10区和-35区相距约20bp，大致是双螺旋绕两周长度，两个结合区在分子同一侧面，能感觉到沟底碱基特异形态。22/142上节回顾：1.DNA损伤修复

2.基因转录基本概念,特点

3.原核生物RNA聚合酶23/1423.转录过程起始：RNA聚合酶全酶识别-35区，再识别-10区，形成封闭型起始复合物转录起始位点处DNA解链，形成开放型起始复合物第一个核苷酸结合上去（多数是G/A、C）合成7-8个核苷酸，起始过程完成24/142RNApolymeraseholoenzyme(+sfactor)

closedpromotercomplex(moderatelystable)thesigmasubunitbindstothe-10regiononceinitiationtakesplace,RNApolymerasedoesnotneedveryhighaffinityforthepromotersigmafactordissociatesfromthecorepolymeraseafterafewelongationreactionselongationtakesplacewiththecoreRNApolymerase

openpromotercomplex(highlystable)theholoenzymehasveryhighaffinityforpromoterregionsbecauseofsigmafactorssigmacanre-bindothercoreenzymesThesigmacycless25/142TranscriptionRNApolymeraseclosedpromotercomplexopenpromotercomplexinitiationelongationterminationRNAproduct26/142延伸：起始结束后，因子脱落，由关键酶沿模板链移动，完成延伸过程。关键酶在DNA链上覆盖大约80bp，其中解链部分只有~18bp，RNA-DNA杂交链长度约12bp，当酶分子离开这一区域向前移动，DNA又形成双链，RNA游离出来。27/142RNA转录延伸期转录泡模型28/14229/142终止：终止序列—DNA上转录到一定位置后，转录停止，又叫终止子。特征：使转录产物产生一个颈环（发夹结构），富含嘌呤，使RNA聚合酶延伸速度减慢，甚至停顿。30/142终止子结构31/1421.不需要ρ因子转录终止——强终止子特点：DNA序列有双重对称，形成末端发夹结构，模板DNA上有一串A，RNA3’端有UUUU，使新合成RNA脱落。

32/142不依赖Rho因子转录终止33/1422.需要ρ因子转录终止终止子后无连续A，在ρ因子作用下，ATP酶水解，释放能量，使新生RNA与模板脱落。34/142依赖Rho因子转录终止35/142终止子：提供转录终止信号一段DNA序列。

终止因子：帮助RNA聚合酶识别终止子蛋白质辅助因子。

36/142转录调控原核生物基因表示调控模型——操纵子模型操纵子operon：由几个相关结构基因及其控制区组成，是基因表示协同单位。操纵子两个类型：诱导型阻遏型37/142诱导型：正常情况下基因不表示或表示水平低，在环境改变或诱导物存在时，才开放转录。（乳糖操纵子、半乳糖操纵子）阻遏型：正常情况下开放，当阻遏物出现时操纵子关闭。（色氨酸操纵子、组氨酸操纵子—组氨酸抑制了组氨酸操纵子表示，防止把原料用于无须要合成。）38/142大肠杆菌乳糖操纵子

由三个结构基因和一个调整基因组成。

Z基因——编码b-半乳糖苷酶Y基因——编码b-半乳糖苷透性酶A基因——编码b-半乳糖苷乙酰化酶调整基因I——编码阻遏蛋白操纵基因Ｏ39/142lacIPOpromoter-operatorlacrepressorlacZlacYlacAThelactoseoperoninE.colib-galactosidasepermeaseacetylaseLACTOSEGLUCOSE+GALACTOSEb-galactosidasethefunctionofthelactose(lac)operonistoproducetheenzymesrequiredtometabolizelactoseforenergywhenitisrequiredbythecellpromoterbindsCAPandRNApolymeraseoperatorbindsthelacrepressor40/142诱导表示：当培养基中无乳糖及其它诱导物时，抑制基因表示产生阻遏蛋白，与操纵基因结合，阻止结合在开启子上RNA聚合酶向前移动，转录不能进行；当培养基中有乳糖及其它诱导物时，诱导物与阻遏蛋白结合而不能与操纵基因结合，基因转录。41/14242/142葡萄糖效应：当细菌在含有葡萄糖和乳糖培养基中生长时，通常优先利用葡萄糖而不利用乳糖；只有当葡萄糖耗尽后，经一段停滞期，在乳糖诱导下b-半乳糖苷酶开始合成，细菌才能充分利用乳糖现象。大肠杆菌生长在含葡萄糖培养基上时，b-半乳糖苷酶等分解代谢活性很低，研究发觉cAMP能解除葡萄糖阻遏作用。43/142CAP-环腺苷酸受体蛋白cAMP-环腺苷酸环化酶当CAP与cAMP结合后酶被活化，作用于开启子前CAP结合位点上，使RNA聚合酶轻易结合到开启子上，促进转录进行。44/14245/142Regulationofthelactoseoperon-negativecontrollacIPOpromoter-operatorlacrepressorlacIPlacZlacYlacAtherepressortetramer

bindstotheoperatorandpreventsRNApolymerasefrombindingtothepromoterlacZlacYlacANOTRANSCRIPTIONRNApolRNApolymeraseisblockedfromthepromoter46/142NOTRANSCRIPTIONwhenlactosebecomesavailable,itistakenupbythecellallolactose(anintermediateinthehydrolysisoflactose)isproducedonemoleculeofallolactosebindstoeachoftherepressorsubunitsbindingofallolactoseresultsinaconformationalchangeintherepressortheconformationalchangeresultsindecreasedaffinityoftherepressorfortheoperatoranddissociationoftherepressorfromtheDNAAlleviationofnegativecontrol-actionoftheinducerofthelacoperonallolactoselacIPlacZlacYlacAlacIPlacZlacYlacAIPTG(isopropylthiogalactoside)isalsousedasa(non-physiological)inducer47/142lacIPlacZlacYlacANOTRANSCRIPTIONRNApolOrepressor(withboundallolactose)dissociatesfromtheoperatornegativecontrol(repression)isalleviated,however...RNApolymerasecannotformastablecomplexwiththepromoter48/142lacIPOlacZlacYlacARegulationofthelactoseoperon-positivecontrolinthepresenceofbothlactoseandglucoseitisnotnecessaryforthecelltometabolizelactoseforenergyintheabsenceofglucoseandinthepresenceoflactoseitbecomesadvantageoustomakeuseoftheavailablelactoseforenergyintheabsenceofglucosecellssynthesizecyclicAMP(cAMP)cAMP1servesasapositiveregulatorofcataboliteoperons(lacoperon)cAMPbindsthedimericcAMPbindingprotein(CAP)2bindingofcAMPincreasestheaffinityofCAPforthepromoterbindingofCAPtothepromoterfacilitatesthebindingofRNApolymerase

1

cAMP=3’,5’cyclicadenosinemonophosphateactiveCAPinactiveCAPcAMP+NOTRANSCRIPTION2

alsotermedcataboliteactivatorprotein49/142lacIlacrepressorlacZlacYlacAb-galactosidasepermeaseacetylaseRNApolTRANSCRIPTIONANDTRANSLATIONOCCURinactiverepressorActivationoflacoperontranscriptionthefunctionofthelactose(lac)operonistoproducetheenzymesrequiredtometabolizelactoseforenergywhenitisrequiredbythecell50/14251/142半乳糖苷酶基因表示条件：CAP结合位点——CAP与cAMP结合，使RNA聚合酶识别-35和-10区；开启子识别——RNA聚合酶识别开启子序列；操纵基因——阻遏蛋白结合乳糖或类似物52/142结构基因转录调控方式：负调控——没有调整蛋白时操纵子内结构基因表示，加入调整蛋白后操纵子内结构基因活性被关闭。（阻遏蛋白对乳糖操纵子负调控）正调控——没有调整蛋白时结构基因活性关闭，加入调整蛋白后结构基因活性被开启。（cAMP-CAP是一个正调整因子）53/142调控序列：转录调控因子：开启子：-10、-35区RNA聚合酶（

）操纵基因阻遏蛋白CAP结合位点CAP+cAMP终止序列ρ因子54/142真核生物基因转录特点：1.转录开启子结构复杂，不一样类型RNA有不一样开启序列；2.各种RNA聚合酶转录不一样RNA产物；3.多个调整因子参加转录调整；4.转录和翻译在时间和空间上分隔，转录后存在广泛加工。55/142RNA聚合酶１.种类真核生物中有三种RNA聚合酶(RNA聚合酶I、II、III),每一个RNA聚合酶转录不一样RNA产物。酶酶活产物RNA聚合酶I50-70%rRANRNA聚合酶II20-40%hnRNA（mRNA前体）RNA聚合酶III~10%tRNA和snRNA56/142真核生物三种RNA聚合酶比较57/142２.ＲＮＡ聚合酶没有全能性，必需有转录因子参加才有活性。３.特异性不一样ＲＮＡ聚合酶所识别开启子结构不一样。RNA聚合酶I——类型IRNA聚合酶II——类型IIRNA聚合酶III——类型III

58/142RNA聚合酶I：由２～１３个亚基组成，其中最大亚基约１６７０个氨基酸组成，含有结合模板－ＲＮＡ链和转录延伸作用，位于核仁，转录ｒＲＮＡ,反抗生素ａ－鹅膏蕈碱不敏感。RNA聚合酶II：约５５０～６５０ＫＤ，８～１１个亚基，对低浓度ａ－鹅膏蕈碱敏感。RNA聚合酶III：含锌蛋白质，由９～１５种亚基组成。59/142真核生物基因转录调控区1.类型I基因调控区RNA聚合酶I作用区域，产物rRNARNA聚合酶I只合成一个产物（40sRNA—未经加工rRNA初始转录产物），只识别一个开启子区和一个终止信号，能有效转录有活性rRNA基因，其活性是三种RNA聚合酶中最高。

rDNA40sRNA18s、5.8、28srRNA加工RNApolI转录60/142研究发觉，不一样真核生物rRNA转录起始位点邻近序列完全不一样——RNA聚合酶I开启子区有较大变异。rRNA基因含有转录种属特异性。61/142rRNA基因特点：以基因家族、基因簇形式串联排列，外显子较为保守，内含子长度和序列有较大差异。18S、28S,5.8SrRNA拷贝区ETS区ITS区NTS（IGS）——开启子区rRNA前体62/14263/142NTS区作用：转录起始识别含开启子序列——关键元件人位于-45~+20小鼠-39~+9

3’端含增强子——-150~-170bp间上游调控区（UCE）5’端转录终止序列包含了起始位点，决定转录起始显著增强关键开启子转录活性，决定转录强弱64/14265/142非洲爪蟾非转录区结构66/142类型II基因调控区：由三部分组成关键元件区：——决定是否转录由-30bp左右TATAbox和起始位点（INR）组成上游调控区UPE：具各种调控元件CCAAT框、GC框、GCCACACCC框等，含其中一个或各种，决定转录强弱（转录活化和转录起始频率），开启子强弱起决于UPE类型。决定转录起始选择，绝大多数真核基因正确表示所必需确定真正起始位点67/14268/142Sequenceelementswithinatypicaleukaryoticgene1GCTATACAATGC-25-50-80-95-1301

basedonthethymidinekinasegeneoctamertranscriptionelementpromoterTATAbox(TATAAAA)

locatedapproximately25-30bpupstreamofthe+1startsitedeterminestheexactstartsite(notinallpromoters)bindstheTATAbindingprotein(TBP)whichisasubunitofTFIIDGCbox(CCGCCC)

bindsSp1(Specificityfactor1)CAATbox(GGCCAATCT)

bindsCTF(CAATboxtranscriptionfactor)Octamer(ATTTGCAT)

bindsOTF(Octamertranscriptionfactor)+1ATTTGCAT69/142调控区模块模型（调控因子模块）调控区由一些独立功效元件组成，每个单元约7~20bp小段，这些序列又称模块（元件）。每个元件能够与一个或各种转录调控因子结合，多个元件组合组成某个基因调控区。开启子：多个元件，从特定位点以一定方向指导RNA合成；增强子：若干元件作为整体促进远端转录。70/142RNA聚合酶II开启子71/142远端调控区：位于转录起始位点更上游；如β–珠蛋白基因远端调控区在-1300—-3300间增强子：使与它连锁基因转录频率显著增强DNA序列，作为基因表示主要调整元件。特点：1.增强效应显著（10–200倍）；2.增强效应与其位置和取向无关；3.大多为重复序列，普通50bp；

72/1424.增强效应有严密组织和细胞特异性，只有特定蛋白质（转录因子）参加才能发挥其功效；5.没有基因专一性。作用机制：经过改变模板DNA整体结构（影响DNA-Pro复合物结构或改变DNA超螺旋密度）eg.形成Z-DNA，增强子才有功效。一个增强子并不限于促进某一特殊开启子转录，它能刺激附近任一开启子。73/14274/14275/142类型III——tRNA、5srRNA、小分子RNARNA聚合酶III转录产物都是短RNA，不编码蛋白质，以RNA形式执行生物学功效，多数作为蛋白质合成机器组分（tRNA）tRNA基因结构特点：串联重复排列，多拷贝。开启子有三种类型：基因内开启子基因外开启子混合开启子76/142基因内开启子：转录起始识别区位于转录区域内部，转录起始频率由转录起始位点负责。5srRNA基因开启子（Ａ、Ｃ框）位于+55～+80bp之间非洲爪蟾tRNA基因开启子位于+8～+72间，其中Ａ框+8～+30，Ｂ框+51～+72。77/14278/1425SrRNA基因开启子在转录区内79/142基因外开启子：位于转录序列上游TATA结构——类似于类型ⅡTATA框近端序列元件PSE–60bp远端序列元件DSE–250bp（增强子）混合开启子：含有基因内和基因外混合开启子元件。如：海胆硒代半胱氨酸tRNA基因80/142真核生物基因转录因子真核生物RNA聚合酶不含有全能性，需严格依赖一些蛋白因子才能识别并结合到开启子特定序列上，开启转录反应（调控区模块模型—每一个元件都是一个或各种蛋白因子特异识别序列——一个元件叫一个模块，很多模块组成一个调控区）。81/142转录因子通用转录因子／普遍性转录因子主要与开启子关键元件ＴＡＴＡ框结合，是同类基因转录都必须转录因子，如TFⅡA、B、D、E等。转录调控因子与上游调控区和远端调控区（增强子）结合，影响转录水平，在一些特定基因转录中起作用。（不一样基因特殊转录调控因子）转录因子：以反式作用影响转录因子。82/142

转录因子普通有两种结构域，一个是与DNA特异序列结合结构域；一个是与相邻蛋白质结合结构域。如：亮氨酸拉链结构、锌指结构有蛋白因子只含有蛋白质相互作用结构域，在两种不一样蛋白质间起桥梁作用。83/142亮氨酸拉链模型及它在转录因子两个分子二聚体化中作用84/142二聚体化转录因子C/EBP亮氨酸拉链和DNA结合结构域结构模型85/142三类基因转录因子1.类型IrRNAUBF上游结合因子与上游调控元件UCE结合SL1与关键元件结合，含有种属特异性，能使RNA聚合酶I正确与起始位点结合，作用类似于σ因子，又叫“定位因子”TFIARNA聚合酶I激活因子86/14287/142UBF与UCE结合，SL1与UBF结合，使UBF向前移动改进UBF与关键元件结合，形成一个跨越关键元件—UCE蛋白质-DNA复合体RNA聚合酶I结合上去，形成开放性起始复合物转录开始88/142类型Ⅲ基因转录因子tRNA、5sRNA、SnRNA

普遍性转录因子：TFⅢB、C转录调控因子：TFⅢA——卵母细胞5sRNA特异蛋白因子A框TFⅢBTFⅢCTFⅢARNApolⅢ

激活因子增强子结合因子使RNApolⅢ正确定位于起始位点89/14290/142类型Ⅱ基因转录因子TFⅡA、B、D、E等91/142类型Ⅱ基因调控区域与各种转录因子结合位置92/14293/142类型Ⅱ基因转录起始94/14295/14296/142转录终止：当前对真核基因转录了解较少，RNApolⅠ转录产物是大分子RNA，经剪切加工成成熟rRNA；RNApolⅡ初级转录产物经加工后为mRNA；RNApolⅢ体外转录与体内转录产物含有相同末端，所以是研究真核基因转录终止很好对象。

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SV40终止有类似与大肠杆菌转录终止子（不依赖于p因子），转录产物形成发夹结构，末端有一串U，终止序列产物中有特定剪切和修饰信号。98/142真核基因转录后加工

1.真核基因转录产物特点：含内含子，需经剪接去除；需要修饰（加帽、加尾，稀有碱基）；转录和翻译是两个相对独立过程。

2.加工类型:加帽、加尾修饰——甲基化、酰基化剪接RNA编辑99/1423.RNA加工意义：活化——使无活性前体RNA加工成有活性成熟RNA；（rRNA、tRNA剪接、修饰）改变基因编码产物——同一转录产物，不一样剪接方式，编辑方式，蛋白产物不一样；调整方式——加工会影响RNA活性、半衰期、运输等，影响RNA功效发挥；100/142StepsinmRNAprocessing(hnRNAistheprecursorofmRNA)capping(occursco-transcriptionally)cleavageandpolyadenylation(formsthe3’end)splicing(occursinthenucleuspriortotransport)exon1intron1exon2capcapcappoly(A)cappoly(A)Transcriptionofpre-mRNAandcappingatthe5’endCleavageofthe3’endandpolyadenylationSplicingtoremoveintronsequencesTransportofmaturemRNAtothecytoplasm101/142加帽(Cap0、CapI、CapII三种帽子结构)在细胞核中进行，hnRNA5’端常为GTP，帽子化过程后，形成m7G5’ppp5’Np结构。5’帽子功效：保护mRNA免受5’-核酸外切酶降解；使mRNA进入细胞质；对翻译起识别作用（m7G5’ppp5’Np优先与核糖体结合）。102/142三种帽结构103/142三种帽结构104/142初级转录物切除与多聚腺苷酸化105/142Cappingoccursco-transcriptionallyshortlyafterinitiationguanylyltransferase(nuclear)transfersGresidueto5’endmethyltransferases(nuclearandcytoplasmic)addmethyl groupsto5’terminalGandattwo2’ribosepositionson thenexttwonucleotidescappinginvolvesformationofa5’-5’triphosphatebondcapfunctionprotects5’endofmRNA(increasesmRNAstability)requiredforinitiationofproteinsynthesispppNpNmGpppNmpNm106/142Polyadenylationcleavageoftheprimarytranscriptoccursapproximately10-30nucleotides3’-wardoftheAAUAAAconsensussitepolyadenylationcatalyzedby

poly(A)polymeraseapproximately200adenylateresiduesareaddedpoly(A)isassociatedwithpoly(A)bindingprotein(PBP)functionofpoly(A)tailistostabilizemRNAmGpppNmpNmAAUAAAmGpppNmpNmAAUAAAAAAAAA3’cleavagepolyadenylation107/142编码蛋白质结构基因在核浆中被转录，RNA分子很大，且很不稳定，因为大小很不一致，称为核内不均一RNA（hnRNA），其中mRNA是由hnRNA加工成。hnRNA25%——mRNA75%——在核内降解hnRNA先加帽，hnRNA尾端被切去一段后，加poly（A）尾，切除内含子成为mRNA，进入细胞浆内。108/142剪接——把断裂基因转录本中内含子除去真核生物基因是断裂基因(splitgene)外显子(exon)与内含子(intron)内含子剪接方式自我剪接（由RNA分子本身完成）：Ⅰ型Ⅱ型剪接体SnRNP参加——mRNA酶蛋白参加剪接——tRNA109/142-珠蛋白mRNA与基因杂交-珠蛋白pre-mRNA与基因杂交110/142鸡卵清蛋白mRNA与基因杂交图111/142自我剪接Ⅰ型内含子rRNA特点：需要鸟苷酸参加（GTP、GMP、GDP），G2’或3’-OH对5’端剪接点亲核攻击，经过构象上拉力或电子丢失，使剪接点上链减弱和断裂。此反应不需要ATP，由GTP提供能量，RNA有自行剪接能力，又称本身催化作用。

核酸酶Ribozyme——含有催化活性RNA分子。112/142GroupI内含子剪接113/142四膜虫rRNA自我剪接114/142Ⅱ型内含子剪接过程：离下游外显子7~8bp处有一分支点A，A3’-OH进攻外显子5’端磷酸，使剪接点上链断裂。此反应不需要鸟苷酸参加115/142ChemistryofmRNAsplicingtwocleavage-ligationreactionstransesterificationreactions-exchangeofone phosphodiesterbondforanother-notcatalyzedby traditionalenzymesbranchsiteadenosineforms2’,5’phosphodiesterbond withguanosineat5’endofintronG-p-G-UA-G-p-G2’OH-A-5’3’intron1exon1exon2Pre-mRNAFirstclevage-ligation(transesterification)reactionbranchsiteadenosine116/142G-OH3’A-G-p-GU-G-5’-p-2’-A5’3’AAO-G-p-G5’3’U-G-5’-p-2’-AA3’G-ASplicingintermediateLariatexon1exon1exon2exon2intron1intron1Secondclevage-ligationreactionSplicedmRNAligationofexonsreleaseslariatRNA(intron)117/142GroupII内含子剪接118/142剪接体剪接——真核mRNA前体内含子剪接

hnRNA3’和5’剪接点含有保守结构序列，提供了正确剪接信号。哺乳动物或酵母mRNA剪接只有形成剪接体后才能进行。剪接体——包含mRNA前体、细胞核小分子RNA（snRNA）和蛋白因子组成复合体。细胞核小分子核糖核蛋白snRNP

119/142真核生物内含子5’剪接位点和3’剪接位点保守次序120/142snRNP最少有五种：U1——与5’剪接点结合U2——与内含子分支点结合U4/U6

U5——与3’剪接点结合121/142剪接过程：U1与5’剪接点结合，U2与分支点结合，U4/U6复合物结合，形成完整“剪接体”

5’剪接点被切开，形成5’-外显子和套索中间产物U4离开剪接体，3’剪接点切开两个外显子共价连接，形成成熟mRNA和套索状内含子122/142RecognitionofsplicesitesinvariantGUandAGdinucleotidesatintronendsdonor(upstream)andacceptor(downstream)splicesites arewithinconservedconsensussequencessmallnuclearRNA(snRNA)U1recognizesthe donorsplicesitesequence(base-pairinginteraction)U2snRNAbindstothebranchsite(base-pairinginteraction) Y=UorCforpyrimidine;N=anynucleotideG/GUAAGU..................…A.......…YYYYYNYAG/Gdonor(5’)splicesiteacceptor(3’)splicesitebranchsiteU1U2123/142Spliceosome-assemblyofthesplicingapparatussnRNAsareassociatedwithproteins(snRNPsor“snurps”)splicingsnRNAs-U1,U2,U4,U5,U6antibodiestosnRNPsareseenintheautoimmune diseasesystemiclupuserythematosus(SLE)G-p-G-UA-G-p-G2’OH-A-5’3’intron1exon1exon2SpliceosomeassemblyStep1:bindingofU1andU2snRNPsU1=hnRNPproteinsU2124/142G-p-G-UA-G-p-G2’OH-A-5’3’intron1exon1exon2Step2:bindingofU4,U5,U6U1U5U2U4U6G-p-G-UA-G-p-G2’OH-A-5’3’intron1exon1exon2Step3:U1isreleased,thenU4isreleasedU5U2U6125/142G-p-G5’3’U-G-5’-p-2’-AA3’G-Aintron1mRNA2’OH-AU5U2U6Step4:U6bindsthe5’splicesiteandthetwosplicingreactionsoccur,catalyzedbyU2andU6snRNPs126/142SnRNA参加mRNA前体剪接127/142自我剪接与剪接体催化剪接比较128/142酶蛋白参加——tRNA前体剪接tRNA前体内含子中有一段与tRNA反密码子互补序列，因而使反密码臂构象发生了改变——反密码臂伸长了很多；tRNA前体剪接中需要核酸内切酶和RNA连接酶

129/142tRNA前体加工130/142剪接过程：

特异性RNA内切酶识别内含子二级结构，将两侧磷酸二酯键切开，形成5’-OH和3’-P；（不需ATP）两个tRNA半分子碱基互补配对，形成成熟tRNA构象，RNA连接酶形成磷酸二酯键（需要ATP）131/142132/142mRNA不一样剪接产物在一些生物中，在不一样分化时期，RNA种类无区分，基因表示差异靠加工实现，如海胆卵母细胞。不一样剪接方式：产物中少一个外显子；产物中外显子不一样；内含子保留；5’剪接点改变；