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1、Chapter 5,Messenger RNA 信使RNA,5.1 Introduction 引言,编码区指的是基因上能代表蛋白序列的那部分。 DNA的编码链与mRNA的序列是一样的。 双链DNA的模板链是指用于确定互补单链RNA的那条链（非模板链与RNA产物的序列相同). 转录是指以DNA为模板合成RNA。 翻译是指以RNA为模板合成蛋白质。,基因表达需要的三类RNA是mRNA(携带编码序列), tRNA(提供与密码子相应的氨基酸)和rRNA(为蛋白质合成提供环境的核糖体的重要组成单元).,5.2 mRNA is produced by transcription and is transl
2、ated. mRNA 由转录而来并被用于翻译.,双链体DNA中只有一条链被转录为RNA.,5.3 Transfer RNA is the adapter. 转运RNA 形成三叶草结构.,tRNA由74-95个碱基组成, 形成带有4个恒定臂的三叶草二级结构(在更长的tRNA中另有一个臂). tRNA用于与氨基酸结合并形成氨酰-tRNA. 其具体步骤是: 将接受臂末端的腺嘌呤核苷酸基团的2或3羟基与氨基酸上的羧基结合起来, 从而形成酯键.,tRNA有接应器的双重特性, 可以同时辨别氨基酸和密码子. 3的腺苷酸能共价连接氨基酸, 反义密码子能与mRNA密码子配对.,tRNA的三叶草结构具有不变或半变
3、的碱基对, 及保守的互补碱基对相互作用.,5.4 The acceptor stem and anticodon are at ends of the tertiary structure. 接受臂和反密码子存在于三级结构的末端.,三叶草二级结构形成了L形三级结构, 一端是接受臂, 另一端是反密码子.,tRNA折叠为紧凑的L形三级结构, 其一端为氨基酸, 另一端为反密码子.,5.5 Messenger RNA is translated by ribosomes. 信使RNA由核糖体翻译.,核糖体是用沉降系数来描述的(细菌的核糖体为70S, 真核生物的核糖体为80S). 核糖体包括大亚基(在细
4、菌和真核生物中分别为50S和60S)和小亚基(在细菌和真核生物中分别为30S和40S) 核糖体提供了合适的环境, 可以使氨酰-tRNA根据对应的三联体密码子, 将氨基酸加入到正在合成的蛋白质上. 核糖体沿着RNA的5 3 方向移动.,一个核糖体包括两个亚基.,一条mRNA可同时由几个核糖体翻译. 每个核糖体则处于mRNA上的不同位置.,5.6 Many ribosomes bind to one mRNA. 多个核糖体结合到一个mRNA上.,一条多聚核糖体包括一条正在翻译的mRNA和几个同时由5 3 移动的核糖体. 每个核糖体包括两个tRNA分子, 一个携带新生蛋白质, 另一个携带下一个待加的
5、氨基酸.,mRNA由库中不断循环的核糖体翻译.,5.7 The life cycle of bacterial messenger RNA. 细菌mRNA的生命周期.,在细菌中, 转录和翻译是同时进行的, 在mRNA和合成尚未结束时, 它的翻译已经开始了. 细菌的mRNA是不稳定的, 其半衰期只有几分钟. 细菌的mRNA是多顺反子, 有几个编码区, 分别代表不同的基因.,在细菌中, mRNA的转录, 翻译和降解几乎同时进行.,细菌RNA包括了转录区和非转录区. 每个编码区有自己的起始子和终止子. 一个典型的mRNA包括了几个编码区.,5.8 Eukaryotic mRNA is modifie
6、d during or after its transcription. 真核生物细胞mRNA在转录时或转录后是被修饰的.,真核生物细胞mRNA是在转录时或转录后的短时间内在细胞核内被修饰的. 修饰包括在5 端甲基化的加帽和在 3 端加一条多聚腺苷酸序列. mRNA只有在修饰全部完成后才能从细胞核内被转运到细胞质中.,真核生物细胞的mRNA是在5 端加帽, 3 端加多聚腺苷酸.,真核生物细胞的mRNA需要转录, 修饰, 加工, 核质运输和翻译.,5 端加帽是通过5 5 键把一个G加到转录物的末端碱基, 随后, 1-3个甲基基团被加到新的末端鸟嘌呤的碱基或核糖上.,5.9 The 5 end o
7、f eukaryotic mRNA is capped. 真核生物细胞mRNA的5 端是被加帽的.,帽子覆盖了mRNA的5 端, 它可在几个位点被甲基化.,5.10 The 3 terminus is polyadenylated. 3 端的多聚腺苷酸化.,约200个腺嘌呤被加到细胞核中的转录物尾部. poly(A)被特异的蛋白质PABP结合. poly(A)有助于稳定mRNA, 防止降解.,Poly(A)+ RNA 能够用琼脂糖-oligo(dT)将它从其他RNA中分离出来.,5.11 Bacterial mRNA degradation involves multiple enzymes.
8、 细菌mRNA的降解与多种酶有关.,细菌mRNA的降解方向大多为5 3 . 降解由两部分组成: 核酸内切酶的切割, 以及核酸外切酶对这些片段从3 5 方向的降解.,细菌mRNA的降解分两步. 核酸内切酶5 3 方向跟随核糖体切割, 切下来的片段由核酸外切酶由从3 5 方向切割.,5.12 mRNA stability depends on its structure and sequence. mRNA的稳定性依赖于其结构和序列.,mRNA两端的修饰防止它被核酸外切酶降解. mRNA中的特异序列可影响它的稳定/非稳定性. poly(A)的缺失可能引发非稳定性.,mRNA的末端修饰可以防止降解,
9、 内部序列可能引发降解系统.,3 端非翻译区的ARE引发mRNA的降解.,3 端非翻译区的IRE调控mRNA的稳定性.,5.13 mRNA degradation involves multiple activities. mRNA的降解和多种活动有关.,酵母mRNA的降解需要5 端加帽和3端poly(A)的移除. 酵母的其中一条通路与5 3核酸外切酶的降解有关. 另一条酵母通路使用由几个核酸外切酶所形成的复合体, 它沿着3 5 方向发挥作用. 动物细胞的脱腺苷酸化酶可能直接结合在5 端帽子上.,脱腺苷化引发脱帽反应, 它能够使核酸外切酶从5 端切割.,脱腺苷化可直接导致从3端开始的核酸外切酶
10、与核酸内切酶的切割.,5.11 Nonsense mutations trigger a surveillance system. 无义突变触发监督系统.,无义突变引发mRNA降解. 我们已经在酵母和线虫里发现了编码降解系统的基因.,无义突变引发mRNA降解.,监督系统有两种类型的成分. 蛋白质必须结合到RNA上以标记剪接结果, 在细胞核内或者细胞质中的另一些蛋白质也能够结合到标记物上. 当核糖体提前终结时, 它们引发了mRNA的降解.,5.15Eukaryotic RNAs are transported. 真核生物细胞的RNA运转.,RNA以核糖核蛋白颗粒形式运转. 所有在细胞质中起作用的
11、真核生物细胞RNA都要从细胞核转运出来. tRNA和核酸酶的RNA组分被转运入线粒体. mRNA在植物细胞之间能够被长距离转运.,在不同的系统中, RNA能够跨膜转运.,5.16mRNA can be specifically localized. RNA能够被特异性地定位.,酵母的Ash1 mRNA形成核糖核蛋白, 结合于马达肌球蛋白上. 马达沿着肌动蛋白微丝将Ash1 mRNA转运到芽孢子细胞里. Ash1 mRNA在芽孢处锚定并翻译, 所以蛋白也仅仅在芽孢处被发现.,Ash1 mRNA形成了核糖核蛋白, 包括肌球蛋白马达, 可以在肌动蛋白微丝上移动.,Ash1 mRNA被转运到细胞核外的细胞质, 在那里与She蛋白组装成一个复合体. 这个复合体沿着肌动蛋白微丝转运到芽孢处.,复习题,原核mRNA的结构? 真核mRNA的结构?,谢谢观看/欢迎下载,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,
