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第三章 转录 —— 从 DNA 到 RNA. Chapter 3: Transcription. 3.1 RNA 的转录 3.2 启动子与转录起始 3.3 终止和抗终止 3.4 原核生物与真核生物 mRNA 的特征比较 3.5 转录后的加工过程. 3.4 原核生物和真核生物 mRNA 的比较. 3.4.1 原核生物 mRNA 的特征 3.4.2 真核生物 mRNA 的特征. 3.4.1 原核生物 mRNA 的特征. 1. 多顺反子，有共同的起始子和终止信号 2. 转录和翻译的时空性
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第三章 转录——从DNA到RNA Chapter 3: Transcription 3.1 RNA的转录 3.2 启动子与转录起始 3.3 终止和抗终止 3.4 原核生物与真核生物mRNA的特征比较 3.5 转录后的加工过程
3.4 原核生物和真核生物mRNA的比较 3.4.1 原核生物mRNA的特征 3.4.2 真核生物mRNA的特征
3.4.1 原核生物mRNA的特征 1. 多顺反子，有共同的起始子和终止信号 2. 转录和翻译的时空性 3. 5′端无帽子结构， 3′端没有或只有较短的poly(A)结构 4. 起始密码子常为AUG，有时也为GUG，甚至UUG 5. 半衰期短
SD序列(Shine-Dalgarno sequence) 原核生物起始密码子AUG上游7～12个核苷酸处的一段保守序列，与16S rRNA端3′端反向互补，被认为在核糖体-mRNA的结合过程中起作用。 AGG AGG AGGAG GAGG AGGAG GGAGG AGGAG UCCUCC
3.4.2 真核生物mRNA的特征 • 1. 单顺反子 • 2. 转录和翻译的时空不同步 • 5′端存在帽子结构 • 3′端具poly(A)尾巴（除组蛋白基因外） • 5. 起始密码子仅为
mRNA 5’端帽子的结构 5’端第一个核苷酸是7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸,第二个和第三个核苷酸的核糖2’羟基甲基化。 帽子的作用可能使mRNA免遭核酸酶的破坏
mRNA 3’端polyA 尾巴 作用：是mRNA进入胞质必需的形式，增强稳定性，被广泛用于分子克隆
3.5 转录后的加工过程 转录作用产生出的mRNA、tRNA及rRNA的初级转录本全是前体RNA或核不均一RNA(hn RNA, hetero-geneous nuclear RNA)，而不是成熟的RNA，它们没有生物学活性，还要在酶的作用下，进行加工才能变为成熟的、有活性的RNA。 RNA的加工过程主要是在细胞核内进行，也有少数反应是在胞质中进行。
3.5.1 RNA的加工 3.5.1.1 RNA的加工类型 剪切及剪接：剪切就是剪去部分序列；剪接是指剪切后 又将某些片段连接起来。 末端添加核苷酸：例如 tRNA的3′-末端添加-CCA。 修饰：在碱基及核糖分子进行化学修饰。 RNA编辑：某些RNA，特别是mRNA自DNA模板上所获得的 遗传信息，在转录作用后又发生了变化。
3.5.1.2 mRNA前体的加工 原核生物转录生成的初级转录本mRNA不需经过复杂的加工就表现有活性。唯一的加工作用是多顺反子mRNA在RNaseⅢ的催化下，裂解为单独的顺反子。 真核生物转录生成的mRNA要经过较复杂的加工过程。包括：①5′末端加帽 ②3′端加尾③剪接去除内含子并连接外显子 ④核苷酸编辑 ⑤甲基化修饰。
pppG 5′ 磷酸酶 pi + ppG 5′ pppG ppi + G pppG 5′ 甲基转移酶 SAM （1）5′末端帽子的生成 鸟苷酸转移酶
（3）剪接作用 一个相同的初级转录本，在不同的组织中由于剪接作用的差异可以产生具有不同编码的mRNA,导致翻译生成不同的蛋白质产物。
（4） RNA编辑 在转录产物中插入、删除或取代一些核苷酸残基，生成具有正确翻译功能的模板，此即所谓RNA的编辑作用。编辑过程由一个或多个小分子的“指导RNA”提供mRNA的编辑信息，并作为模板指导其进行编辑，在编辑体的帮助下进行编辑。 （5）甲基化修饰 原核生物mRNA分子中不含有稀有碱基，但真核生物的mRNA中则含有甲基化核苷酸，除了在hnRNA的5′端帽子结构中含有2－3个甲基化核苷外；在分子内部还会有l－2个m6A存在于非编码区。在序列中，m6A总是位于胞苷之后，形成了…NCm 6AN序列。m6A的生成是在hnRNA的剪接作用之前发生的。
3.5.1.3 tRNA前体的加工 1. 在核酸内切酶 RNaseP作用下，从5′末端切除多余的核苷酸。 2. 在核酸外切酶 RNaseD作用下，从3′末端切除多余的核苷酸。 3. 核苷酸转移酶催化， 3′末端加CCA-OH，为tRNA加I特有反应。 4. 核酸内切酶催化进行剪切反应，剪掉内含子，由连接酶连接外显子部分。 5. 化学修饰作用，如甲基化、脱氨基、还原反应。
3.5.1.4 rRNA前体的加工 1.原核生物有 16S、23S及 5S三种 rRNA，这三种rRNA均存在于30S的rRNA前体中。 2. 真核生物的核蛋白体中有18S、5.8S及5S rRNA。45S rRNA前体中包含有 18S、5.8S及 28S rRNA。 * 特定位点进行甲基化，产生甲基化修饰成分 * 核酸酶（核酸内切酶）切除（裁切）间隔区
3.5.1.5 核酶 对于具有催化活性的RNA现称为“核酶”。 核酶的酶活性种类：①核苷酸转移作用。②磷酸二酯键水解作用。③磷酸转移反应催化作用。④脱磷酸作用。⑤限制性内切酶作用。 核酶的意义：①RNA可作为生物催化剂。②打破了只有蛋白质才能有酶催化作用。③为进化先有核酸、先有RNA提供证据。④可用于制药和临床治疗。
