王金發(fā)細(xì)胞生物學(xué)課件 第6章B

確定內(nèi)部啟動子的實驗1原核生物rRNA基因◆原核與真核生物的rRNA基因在組織結(jié)構(gòu)上的差異:●重復(fù)頻率：如E.coli，只重復(fù)了7次；●細(xì)菌的16SrRNA、23SrRNA、5SrRNA基因組成一個轉(zhuǎn)錄單位，在染色體上的排列順序是∶16S-23S-5S。2原核生物rRNA前體的加工36.2.2核糖體的裝配原核生物核糖體的裝配◆小亞基的rRNA和蛋白質(zhì)的裝配關(guān)系:

組成核糖體的蛋白質(zhì)和rRNA在大小亞基中均有一定的空間排布。4核糖體RNA的位置關(guān)系5

核糖體在組裝過程中,某些蛋白質(zhì)必須首先結(jié)合到rRNA上,其他蛋白才能組長上去即表現(xiàn)出先后層次。根據(jù)同rRNA結(jié)合的順序,將核糖體蛋白分為兩種:6◆初級結(jié)合蛋白(primarybindingprotein)

這些蛋白質(zhì)直接同rRNA結(jié)合,其中同16SrRNA結(jié)合的初級蛋白有14種:

S3,S4,S17,S20,S6,S15,S8,S18,S9,S11,S12,S13,S7,S1。

同5SrRNA結(jié)合的有11種。◆次級結(jié)合蛋白(secondarybindingprotein)

這些蛋白質(zhì)不直接同rRNA結(jié)合,而是同初級結(jié)合蛋結(jié)合:S10,S16,S2,S6,S21,S14,S19。7核糖體蛋白空間定位8真核生物核糖體裝配模型◆80S前體顆粒形成

●45SrRNA+5SrRNA+蛋白質(zhì)●45SrRNA41SrRNA◆大小亞基前體形成:●大:32SrRNA和5SrRNA

●小:20S的前體rRNA；◆小亞基成熟與運送:

20SrRNA18SrRNA◆大亞基成熟與運送32SrRNA28SrRNA+5.8SrRNA?9核糖體的合成與裝配106.3核糖體的功能◆核糖體的RNA結(jié)合位點◆與mRNA結(jié)合的位點:SD序列◆蛋白質(zhì)合成中各位點的協(xié)同性◆多聚核糖體(polysome)◆蛋白質(zhì)合成的抑制劑◆蛋白質(zhì)合成的基本過程◆蛋白質(zhì)壽命?11核糖體的功能位點?12真核與原核mRNA的差異13SD(Shine-Delgarno)sequence14蛋白質(zhì)合成中各位點的協(xié)同性15多聚核糖體?16嘌呤霉素對蛋白質(zhì)合成的抑制作用17嘌呤霉素對蛋白質(zhì)合成的抑制作用186.4Ribozymeand

AntisenseRNA◆核酶(ribozyme)◆反義RNA(AntisenseRNA)196.4.1真核細(xì)胞中的

小分子RNA(smallRNA)◆大小:100～300bases◆由RNA聚合酶Ⅱ或RNA聚合酶Ⅲ所合成◆某些像mRNA一樣可被加帽◆類別:scRNAsnRNA20scRNA(smallcytoplasmicRNA):snRNA(smallnuclearRNA)：

◆snRNPs(smallnuclearribonucleoproteins)顆粒；●一個snRNA,～10個蛋白質(zhì);●有些蛋白質(zhì)是某一snRNP所特有，有些則是各種snRNP所共有；◆

snRNPs分類:由于snRNA富含脲嘧啶核苷，分類時把它分為U1、U2、……等。21

6.4.2AntisenseRNA反義RNA分類◆I類∶直接作用于其靶mRNA的SD序列和/或編碼區(qū);◆Ⅱ類:與mRNA的SD序列的上游非編碼區(qū)結(jié)合,從而抑制靶mRNA的翻譯；◆III類:核酶(ribozyme)226.4.3Ribozyme◆AnenzymeinwhichRNAratherthanproteinisresponsibleforcatalyticactivity.◆與蛋白質(zhì)酶相比，核酶的催化效率較低，是一種較為原始的催化酶。23核酶的作用24核酶的發(fā)現(xiàn)◆幾個基本概念●間隔序列(spacesequence)●內(nèi)含子(intron)●外顯子(exon)25卵清蛋白前體mRNA的加工26◆發(fā)現(xiàn)●1980s●ThomasCech等

●研究四膜蟲的26SrRNA前體加工●發(fā)現(xiàn):26SrRNA前體可進行自剪切(self-splicing)◆證明●26SrRNA基因克隆●無細(xì)胞系統(tǒng)中轉(zhuǎn)錄●研究26SrRNA的前體分子剪切27rRNA前體的自剪接2850S核糖體中23SrRNA核酶活性◆起因:肽酰轉(zhuǎn)移酶(peptidyltransferase)◆發(fā)現(xiàn)者:

HarryNoller等,1992年◆實驗過程:

●破壞50S亞基核糖體蛋白質(zhì)蛋白酶K、SDS、苯酚等●破壞rRNA

核酸酶處理50S亞基核糖體●抑制蛋白質(zhì)合成用抑制劑處理◆結(jié)論:具有肽酰轉(zhuǎn)移酶的活性分子是23SrRNA。296.4.3核酶核酶的類型◆RNA和蛋白質(zhì)復(fù)合物

核糖核酸酶P(ribonucleaseP),是一種核糖核蛋白,含有一個tRNA分子(長為375個核苷)和一個分子量為20kDa的多肽?！艟哂写呋钚缘男》肿覴NA◆Ⅰ、Ⅱ型內(nèi)含子30

SplicingMechanisms●Nuclearsplicing●GroupIintronsplicing●GroupIIintronsplicing31RNA剪接的三種途徑?32◆核剪接(nuclearsplicing)●即從pre-mRNA中切除內(nèi)含子●剪接發(fā)生在細(xì)胞核中●加工成熟的mRNA被運送到細(xì)胞質(zhì)。33mRNA合成、加工與運輸34真核生物mRNA的輸出35◆NuclearsplicingMechanisms●GU-AGrule；●Spliceosomes:ComposedofproteinsandRNAs.TheRNAcomponentsofthespliceosomearefivetypesofsmallnuclearRNAs(snRNAs)calledU1,U2,U4,U5,andU6.●Lariat-likestructure。

36核剪接37GU-AGrule38◆GroupIintronsplicing●結(jié)構(gòu)特點:內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后可以形成9個由堿基配對形成的特定二級結(jié)構(gòu),分別命名為P1至P9,P1和P7是保守的?！裥枰坞x的鳥苷●存在的細(xì)胞器:核、線粒體、葉綠體●基因:前體rRNA、mRNA和tRNA39◆GroupIintronsplicing40◆GroupIIintronsplicing●結(jié)構(gòu)特點:內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后可以形成6個發(fā)夾環(huán)●GU-AG規(guī)則●不需snRNA參與,不形成剪接體●形成套索●存在的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體●基因:前體mRNA41II組內(nèi)含子的剪接42核酶與基因治療◆榔頭型核酶(hammerheadribozyme)●是植物病毒中的一種核酶●催化時形成一種特殊的二級結(jié)構(gòu)，類似榔頭●有一個雙鏈螺旋的柄結(jié)構(gòu)(柄II)●核酶同靶RNA配對形成柄Ⅰ和柄Ⅲ●切點在靶RNA的柄Ⅰ、柄Ⅱ配對區(qū)之間43榔頭型核酶44RNAediting

◆RNAeditingreferstoRNAprocessingevents(otherthansplicing)thataltertheprotein-codingsequencesofsomemRNAs.◆ThisunexpectedformofRNAprocessingwasfirstdiscoveredinmitochondrialmRNAsoftrypanosomes(錐蟲),inwhichUresiduesareaddedanddeletedatmultiplesitesalongthemolecule.◆Morerecently,editinghasalsobeendescribedinmitochondrialmRNAsofotherorganisms,chloroplastmRNAsofhigherplants,andnuclearmRNAsofsomemammaliangenes.45◆EditinginmammaliannuclearmRNAs,aswellasinmitochondrialandchloroplastRNAsofhigherplants,involvessinglebasechangesasaresultofbasemodificationreactions;◆RNAeditingreactionsincludethedeaminationofcytosinetouridineandofadenosinetoinosine(次黃苷);◆Apo-B48(2152aminoacids)issynthesizedinthein