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1、病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程第十章 RNA加工与核糖核蛋白复合体病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、rRNA加工与核糖体病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1. RNA的加工类型的加工类型成熟的RNA分子很少是转录形成的大多数新生RNA分子经历多种修饰才成为成熟的产物病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的
2、病理生理过程RNA加工是对初生转录物进行修饰的总称，常见的加工类型包括：A.内切核酸酶和外切酶对核苷酸的切除B.向初生RNA转录物或剪切产物的3端和5端添加核苷酸C.向某些特殊的核苷酸碱基或糖苷进行修饰病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程primary transcriptmature RNA. Nucleus or NucleolusCytoplasmRNA processingRomoval of nucleotidesaddition of nucleotides to the 5- or 3- endsmodif
3、ication of certain nucleotides病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2. 原核生物的原核生物的rRNA加工加工病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程在E.coli中，有7种不同的rRNA操纵子分散在基因组中每一个操纵子都包含5S rRNA、16S rRNA、23S rRNA序列各一个，还包含14个 tRNA的编码序列初生转录物的沉降系数为30S（约6000nt），但存在时间很短病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环
4、境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程rRNA操纵子操纵子Pre-16S rRNAPre-tRNAPre-23S rRNA pre-5S rRNAPre-tRNAPromotersTerminators病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程大肠杆菌rRNA转录后加工要经历一系列步骤：转录物通过内部互补序列间的碱基配对折叠形成一些茎环结构。茎环结构的形成使得一些蛋白与之结合形成核糖核蛋白复合体（RNP）。在结合完成以后，一些修饰就开始了。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，
5、且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3. 真核生物真核生物rRNA的加工的加工真核生物中的rRNA也是由一个长的单链前体分子经过特定的修饰和剪切步骤后形成过程还不是十分清楚病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程在许多真核生物中，rRNA基因呈串联重复排列，包含100个或更多的转录单位，在核中由RNA聚合酶I转录。在各种生物体中前体有特定的大小（酵母菌中为7000nt，哺乳动物中为13500nt)，在不同的生物个体之间也有轻微的差异。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁
6、殖，引起不同程度的病理生理过程前体含18S、5.8S、及28S编码区域的各一拷贝，后两者和起来相当于原核生物中的23S rRNA。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程真核生物的5S rRNA由聚合酶III转录散在基因产生出121nt转录物，而且几乎不需要加工。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程4. 核糖核蛋白复合体及其研究核糖核蛋白复合体及其研究在细胞内，RNA分子通常与蛋白复合存在，特定的蛋白与特定的RNA结合。这种RNA与蛋白复合体称为核糖核
7、蛋白（ribonucleoprotein，RNP）。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程核糖体是最大且最复杂的RNP，在加工过程中由rRNA和特定的核糖体蛋白复合而成。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程用于研究RNP的方法有：分离可将RNP纯化后分解分解为RNA分子与蛋白，然后在分别鉴定重装配用来发现组分相应结合在一起的规则，如果这些组分可以被修饰，就可以获得一些关于它们各自功能的线索电子显微镜直接观察RNPRNP或它们单一组分的抗体来纯化，也可
8、以用来封闭RNP的功能，与电子显微镜联用可以确定特定的组分在整个结构中的大致位置病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程RNA结合实验显示一种特定蛋白与某一RNA的结合，然后用RNA酶处理RNA-蛋白复合体可以显示出结合蛋白保护了RNA的哪一部分（Raase保护实验）运用紫外光照射经过和和未经过化学试剂交联的交联实验，可以显示出哪一部分RNA与蛋白分子在复合体中是紧密结合在一起的中子和X射线最终可以给出RNP完整的三维结构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生
9、理过程5. 原核生物的核糖体原核生物的核糖体大肠杆菌核糖体占干重的25%（总蛋白的10%和总RNA的80%）。70S核糖体约为2750KD由一个50S大亚基和一个30S小亚基组成病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程6. 真核生物的核糖体真核生物的核糖体80S核糖体由一个60S大亚基和一个40S小亚基大亚基包含大约45种蛋白、一个5S rRNA分子、一个5.8 S rRNA及一个28S rRNA分子（后两者相当于原核生物23S rRNA)小亚基包含18S rRNA和大约30种不同蛋白。每秒总共可以生成约100万个肽键。病原
10、体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二、tRNA的加工、RNA酶P和核酶病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程tRNA 3-D structure病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1. 原核生物的原核生物的tRNA加工加工成熟的tRNA分子可以从操纵子的前体转录物加工 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
11、初级转录本初级转录本RNase D,E,F and P 具有成熟末端的具有成熟末端的tRNA碱基修饰碱基修饰 成熟的成熟的 tRNA病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2 .真核生物的真核生物的tRNA加工加工真核生物酵母菌tRNA前体含有：一个16nt 5端前导区一个14nt 内含子两个额外的3端核苷酸病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
12、初生的转录物形成一个具有特征茎环的二级结构，内切酶正是识别这种结构并切除5端前导区和2个额外的3端核苷酸。3端的两个核苷酸被切除后，tRNA核酸转移酶将5-CCA-3序列添加到tRNA的3端，产生出成熟的tRNA3端。（原核生物成熟tRNA3端的CCA是基因编码的，但真核生物编码tRNA不属于这种情况）切除内含子，由内切酶将内含子两端切除后，再将两个半个的tRNA分子连接在一起。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程酵母菌前tRNA中的内含子可在脊椎动物细胞内加工，真核生物tRNA加工机制在进化中可能是高度保守的。病原体侵
13、入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3. 核糖核酸酶核糖核酸酶PRNase P是由一个RNA分子和一个蛋白分子组成的一种内切酶，是一种很简单的RNP。作用：修剪前tRNA分子产生出成熟的5端。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程在原核和真核生物中均有发现。真核生物中RNase P位于核内，是一种核内小分子RNP（snRNP)。在大肠杆菌中，由一个377nt RNA和一个13.7kDa的碱性蛋白组成。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定
14、性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程如果向试管中加入前tRNA ，单独的RNA组分就可以行使内切核酸酶功能。这种RNA是一种具有催化活性的RNA，称为核酶，即使无蛋白存在也可催化化学反应。体外的RNase P催化反应比体内需更高的镁离子浓度，因此在细胞内蛋白组分可能有助于催化反应。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程4. 核酶（核酶（ribozyme）核酶是一种可以催化特定生化反应的RNA分子。RNase P是一种广泛存在可使tRNA成熟的核酶。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性
15、，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程自我 剪接（self-splicing) ：四膜虫rRNA大亚基中有一个内含子，可在无蛋白条件下，对转录物进行体外自我剪接。需要鸟苷或磷酸化的衍生物作为辅助因子。体外反应的效率只有体内反应的五十分之一。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程核酶可用做治疗用试剂：纠正突变的mRNA抑制某些基因的表达杀死癌细胞抑制病毒的复制病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三、三、mRNA加工、加工、 hnRNP和和
16、snRNP病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1. mRNA的加工的加工原核生物中mRNA转录物根本不需要或很少需要加工。核糖体在mRNA分子的合成未完成前就可以开始翻译。从5端开始降解病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程真核生物RNA聚合酶II 转录产物的群体统称为核内不均一RNA（hnRNA)即将被加工成mRNA分子的转录物被称为前mRNA前mRNA分子经过5端加帽、3端剪切及加多聚A尾巴、剪接和甲基化加工产出成熟的mRNA分子病原体侵入机体，
17、消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程真核真核 mRNA 加工加工病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2. hnRNP由RNA聚合酶II合成的hnRNA主要是前mRNA，并很快被蛋白包裹形成核内不均一RNP(hnRNP)。hnRNP蛋白被认为有助于保持hnRNA的单链状态，并辅助各种RNA加工反应。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3. snRNP颗粒snRNA常与特定蛋白形成snRNP富含
18、尿嘧啶，因此被命名为U1、U2等大部分snRNP参与了前rRNA加工中甲基化位点的确定病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程snRNP的构成过程：RNA聚合酶II在核中合成，并具有一个正常的5帽子结构进入细胞质，与核心蛋白以及其他特定蛋白结合转运核中，行使剪接功能在5端帽子结构上得到两个碱基病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程4. 5端加帽端加帽RNA聚合酶开始转录后不久，在RNA链长度超过2030 nt之前，其5端经化学修饰被加上一个7-甲基鸟苷残
19、基，这种修饰被称为帽子结构。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程与正常的3-5连接方式不同，通过一个GMP核苷酸以反方向加到新生的RNA转录物上，从而形成5-5三磷酸桥。催化这一添加核苷酸反应的酶是mRNA鸟苷转移酶病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程阻止降解（帽子结构对5外切核酸酶形成屏障，起到稳定转录物的作用）增加翻译的效率转运至细胞质
20、中剪切第一个外显子病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程5. 3端剪切及加尾端剪切及加尾对于大多数前mRNA而言，成熟的 mRNA分子3端是经过剪切再加上一串多聚A残基即poluy(A)尾巴而形成的。剪切和聚腺苷酸化反应需要DNA和前mRNA转录物上的特定序列，即5-AAUAAA-3聚腺苷酸化信号序列。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程增加mRNA的稳定性增加翻译效率剪切最后一个内含子病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且
21、在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程6. 剪接剪接切除内含子将外显子连接在一起的过程称为剪接发生在核内，而且在成熟的mRNA分子转运到胞质之前病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程内含子：非编码序列内含子：非编码序列外显子：编码序列外显子：编码序列RNA剪接：切除内含子并连接外显子的过程剪接：切除内含子并连接外显子的过程Splicing mechanism must be precise to maintain open reading frame由剪接体催化（由剪接体催化（mRNA与与snRNP的复合物）的复合物）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程7. 前前mRNA的甲基化的甲基化许多前mRNA所经历的最终修饰或加工是某些碱基的甲基化成熟的mRNA中甲基化修饰是高度保守的
