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rRNA轉錄后加工
發布日期:2022-11-21 08:53:48


rRNA轉錄后加工

 

原核生物rRNA轉錄后加工,包括以下幾方面:

①rRNA前體被大腸桿菌RNaseⅢ,RNaseE等剪切成一定鏈長的rRNA分子;

②rRNA在修飾酶催化下進行堿基修飾;

③rRNA與蛋白質結合形成核糖體的大、小亞基


真核生物rRNA前體比原核生物大,哺乳動物的初級轉錄產物為45s,低等真核生物的rRNA前體為38s,真核生物5sRNA前體獨立于其他三種rRNA的基因轉錄。


  真核生物rRNA前體中含有插入順序,rRNA前體要形成成熟的rRNA,需要經過拼接反應。例如,四膜蟲的rRNA前體的拼接是一種無酶催化的自動拼接過程。四膜蟲 基因組 內,26srRNA編碼的區域內有413bp的插入順序。該插放序列可以不消耗能量從rRNA前體中被除掉。用SDS煮沸和用蛋白酶外理等破壞酶活性辦法,都不能破壞拼接活性,但反應中Mg2+和鳥嘌呤核苷酸是必在的。用32P-GTP進行追蹤實驗表明,起始過程是GTP在插入順序5’端發生親核反應,同時GMP與5’端切點的切除段形成磷酸二酯鍵并使原RNA斷開。第二步是5’切點的外元3’-OH與3’切點的外元5’-P共價連接,獲得成熟的rRNA,被切除部分最后環化,形成一個環狀結構,同時從5’端去掉一個15核苷酸啐片。剩余部分連接成399核苷酸的環狀產物,再經過幾步,最后切下一個19個核苷酸的線性內含子序列即L-19,它具有催化活性,上面的剪接作用,是由內含子本身的催化性質決定的。


這種rRNA的自身剪接反應給人們一個提示:即RNA分子也有酶的催化活性。這向酶的化學本質是蛋白質這一傳統概念提出了挑戰。這種有酶催化活性的RNA分子命名為Ribozyme。T.Cech和S.Altman各自分別發現RNA具有催化作用,他們的發現對于了解生命進行過程有重要意義。很可能在原始生命中,RNA所催化的斷裂一連接反應是最早出現的催化過程。為此,他們共同獲得了1989年Nobel化學獎。

從大多數Ribozymw的結構中發現一些特征,例如:錘頭狀結構的RNA分子有13個保守的核苷酸序列,如果它們中的堿基改變會使這種催化活性失去作用。根據這種特片,科學家們在體外沒計并人工合成這種RNA分子,用于抗腫瘤及抗病毒的實驗中。



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